Cân bằng phương trình FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
Phản ứng đốt quặng pirit sắt — bước đầu sản xuất H₂SO₄.
Hoặc thử:
Phương trình đã cân bằng
4FeS2 + 11O2 →t° 2Fe2O3 + 8SO2
Trao đổi
Ứng dụng: Phản ứng đốt quặng pirit sắt — bước đầu sản xuất H₂SO₄.
Lời giải từng bước
1
Liệt kê các nguyên tố tham gia phản ứng
Các nguyên tố có mặt trong phương trình: Fe, S, O.
2
Đếm số nguyên tử ban đầu (chưa có hệ số)
Khi chưa thêm hệ số (tức tất cả hệ số = 1), số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế:
| Nguyên tố | Vế trái | Vế phải | Cân bằng? |
|---|---|---|---|
| Fe | 1 | 2 | ✗ |
| S | 2 | 1 | ✗ |
| O | 2 | 5 | ✗ |
Nếu số nguyên tử của một nguyên tố ở hai vế chưa bằng nhau, ta cần thêm hệ số phù hợp để cân bằng. Lưu ý: chỉ được thay đổi hệ số (số đứng trước công thức), không bao giờ thay đổi chỉ số (số nhỏ ở dưới ký hiệu).
3
Chọn thứ tự cân bằng
Mẹo: nên cân bằng các nguyên tố xuất hiện ở ít công thức nhất trước, và để H, O cân bằng cuối cùng (vì chúng thường xuất hiện ở nhiều công thức và H₂O ở vế sản phẩm dễ điều chỉnh).
Thứ tự cân bằng đề xuất: S → Fe → O.
4
Cân bằng nguyên tố S
Đếm số nguyên tử S ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 4×2 = 8 = 8 nguyên tử S
- Vế phải: 8×1 = 8 = 8 nguyên tử S
✓ Nguyên tố S đã cân bằng.
5
Cân bằng nguyên tố Fe
Đếm số nguyên tử Fe ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 4×1 = 4 = 4 nguyên tử Fe
- Vế phải: 2×2 = 4 = 4 nguyên tử Fe
✓ Nguyên tố Fe đã cân bằng.
6
Cân bằng nguyên tố O
Đếm số nguyên tử O ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 11×2 = 22 = 22 nguyên tử O
- Vế phải: 2×3 = 6 + 8×2 = 16 = 22 nguyên tử O
✓ Nguyên tố O đã cân bằng.
✓
Kết quả cuối cùng
Phương trình đã cân bằng:
4FeS2 + 11O2 →t° 2Fe2O3 + 8SO2
Bảng kiểm tra nguyên tử
Kiểm tra định luật bảo toàn nguyên tố: số nguyên tử của mỗi nguyên tố phải bằng nhau ở hai vế.
| Nguyên tố | Vế trái | Vế phải | Cân bằng |
|---|---|---|---|
| Fe | 4 | 4 | ✓ |
| S | 8 | 8 | ✓ |
| O | 22 | 22 | ✓ |
Thông tin phản ứng
- Trao đổi: Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.
- Điều kiện: t°
Tóm tắt phương trình
- Phương trình chưa cân bằng: FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
- Phương trình đã cân bằng: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
- Loại phản ứng: Trao đổi
- Các nguyên tố tham gia: Fe (Sắt), S (Lưu huỳnh), O (Oxi)
- Chương trình: lớp 10, Lưu huỳnh
- Điều kiện phản ứng: t°
Phân tích loại phản ứng
Phản ứng FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 được phân loại là phản ứng trao đổi. Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.
Ứng dụng thực tế của phản ứng
Phản ứng đốt quặng pirit sắt — bước đầu sản xuất H₂SO₄.
Mẹo nhớ và lưu ý cân bằng
- Bước 1: Đếm số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế. Bắt đầu cân bằng từ nguyên tố xuất hiện ít nhất, hoặc kim loại, rồi đến phi kim, cuối cùng là H và O.
- Bước 2: Chỉ được thay đổi hệ số (số trước công thức), không được thay đổi chỉ số (số nhỏ trong công thức). Nếu đổi chỉ số sẽ thành chất khác.
- Bước 3: Sau khi cân bằng, rút gọn các hệ số về tỉ lệ nguyên dương nhỏ nhất. Tổng số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế phải bằng nhau.
Các phương trình tương tự
Học sinh có thể tham khảo thêm các phương trình liên quan dùng chung nguyên liệu hoặc sản phẩm:
Fe + O2 -> Fe2O3
Đây là phản ứng gỉ sắt diễn ra trong tự nhiên khi sắt tiếp xúc với không khí ẩm.
Fe + O2 -> Fe3O4
Phản ứng tạo oxit sắt từ (Fe₃O₄) khi đốt sắt trong oxi.
H2 + O2 -> H2O
Phản ứng nổ giữa hiđro và oxi tạo nước, ứng dụng trong pin nhiên liệu.
Al + O2 -> Al2O3
Lớp Al₂O₃ này bảo vệ nhôm khỏi bị ăn mòn thêm.
Cu + O2 -> CuO
Mg + O2 -> MgO
Magie cháy trong oxi với ngọn lửa trắng sáng, được dùng trong pháo hoa.
Zn + O2 -> ZnO
S + O2 -> SO2
Phản ứng đốt lưu huỳnh — nguyên nhân chính gây mưa axit khi SO₂ thoát ra môi trường.
Tài liệu tham khảo
- Cách cân bằng phương trình hóa học — 4 phương pháp
- Cân bằng phương trình oxi hóa khử
- Cân bằng phương trình có ngoặc
- Các lỗi sai khi cân bằng PTHH
- Bảng tuần hoàn các nguyên tố
- Bảng hóa trị các nguyên tố
- Bảng tính tan
Câu hỏi thường gặp
Cân bằng phương trình FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 như thế nào?
Phương trình FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 được cân bằng bằng phương pháp ma trận, kết quả: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2. Tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau, tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng.
Phản ứng FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 thuộc loại phản ứng nào?
Phản ứng này thuộc loại Trao đổi. Phản ứng trao đổi là phản ứng giữa hai hợp chất, trong đó chúng trao đổi nguyên tử/nhóm nguyên tử cho nhau.
Điều kiện để phản ứng FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 xảy ra là gì?
Phản ứng FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 xảy ra với điều kiện: t°.
Phương trình FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 thường gặp trong chương trình nào?
Đây là phương trình hóa học thuộc chương trình lớp 10, chuyên đề Lưu huỳnh.
Phản ứng FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 có ứng dụng gì trong thực tế?
Phản ứng đốt quặng pirit sắt — bước đầu sản xuất H₂SO₄.