Cân bằng phương trình FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Phản ứng chuẩn độ pemanganat — xác định nồng độ Fe²⁺.
Hoặc thử:
Phương trình đã cân bằng
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Khác
Ứng dụng: Phản ứng chuẩn độ pemanganat — xác định nồng độ Fe²⁺.
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, K, Mn, H.
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 | 5 | ✗ |
| O | 12 | 21 | ✗ |
| K | 1 | 2 | ✗ |
| Mn | 1 | 1 | ✓ |
| H | 2 | 2 | ✓ |
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: Fe → K → Mn → S → H → O.
4
Cân bằng nguyên tố Fe
Đếm số nguyên tử Fe ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 10×1 = 10 = 10 nguyên tử Fe
- Vế phải: 5×2 = 10 = 10 nguyên tử Fe
✓ Nguyên tố Fe đã cân bằng.
5
Cân bằng nguyên tố K
Đếm số nguyên tử K ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 2×1 = 2 = 2 nguyên tử K
- Vế phải: 2 = 2 = 2 nguyên tử K
✓ Nguyên tố K đã cân bằng.
6
Cân bằng nguyên tố Mn
Đếm số nguyên tử Mn ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 2×1 = 2 = 2 nguyên tử Mn
- Vế phải: 2×1 = 2 = 2 nguyên tử Mn
✓ Nguyên tố Mn đã cân bằng.
7
Cân bằng nguyên tố S
Đếm số nguyên tử S ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 10×1 = 10 + 8×1 = 8 = 18 nguyên tử S
- Vế phải: 5×3 = 15 + 2×1 = 2 + 1 = 1 = 18 nguyên tử S
✓ Nguyên tố S đã cân bằng.
8
Cân bằng nguyên tố H
Đếm số nguyên tử H ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 8×2 = 16 = 16 nguyên tử H
- Vế phải: 8×2 = 16 = 16 nguyên tử H
✓ Nguyên tố H đã cân bằng.
9
Cân bằng nguyên tố O
Đếm số nguyên tử O ở hai vế (với hệ số đã chọn):
- Vế trái: 10×4 = 40 + 2×4 = 8 + 8×4 = 32 = 80 nguyên tử O
- Vế phải: 5×12 = 60 + 2×4 = 8 + 4 = 4 + 8×1 = 8 = 80 nguyên tử O
✓ Nguyên tố O đã cân bằng.
✓
Kết quả cuối cùng
Phương trình đã cân bằng:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
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 | 10 | 10 | ✓ |
| S | 18 | 18 | ✓ |
| O | 80 | 80 | ✓ |
| K | 2 | 2 | ✓ |
| Mn | 2 | 2 | ✓ |
| H | 16 | 16 | ✓ |
Thông tin phản ứng
- Khác: Phản ứng hóa học.
Tóm tắt phương trình
- Phương trình chưa cân bằng: FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
- Phương trình đã cân bằng: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
- Loại phản ứng: Khác
- Các nguyên tố tham gia: Fe (Sắt), S (Lưu huỳnh), O (Oxi), K (Kali), Mn (Mangan), H (Hiđro)
- Chương trình: lớp 12, Sắt
Phân tích loại phản ứng
Phản ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O được phân loại là phản ứng khác. Phản ứng hóa học.
Ứng dụng thực tế của phản ứng
Phản ứng chuẩn độ pemanganat — xác định nồng độ Fe²⁺.
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.
- Có ngoặc đơn: Nhớ nhân chỉ số ngoài ngoặc với từng chỉ số bên trong khi đếm nguyên tử. Ví dụ Al2(SO4)3 có 2 Al, 3 S, 12 O.
Các phương trình tương tự
Học sinh có thể tham khảo thêm các phương trình liên quan dùng chung nguyên liệu hoặc sản phẩm:
H2 + O2 -> H2O
Phản ứng nổ giữa hiđro và oxi tạo nước, ứng dụng trong pin nhiên liệu.
H2 + CuO -> Cu + H2O
Hiđro khử đồng(II) oxit để tạo đồng kim loại — phản ứng cơ bản trong luyện kim.
KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
Phản ứng nhiệt phân thuốc tím để điều chế khí oxi.
H2O -> H2 + O2
Điện phân nước là phương pháp công nghiệp sản xuất khí H₂ và O₂.
Na + H2O -> NaOH + H2
Phản ứng mãnh liệt tạo dung dịch kiềm và khí H₂.
K + H2O -> KOH + H2
Ca + H2O -> Ca(OH)2 + H2
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
Phản ứng giữa sắt và axit sunfuric loãng — quan trọng trong điều chế muối sắt(II).
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 FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O như thế nào?
Phương trình FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O được cân bằng bằng phương pháp ma trận, kết quả: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O. Tổng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế bằng nhau, tuân thủ định luật bảo toàn khối lượng.
Phản ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O thuộc loại phản ứng nào?
Phản ứng này thuộc loại Khác. Phản ứng hóa học.
Khi nào phản ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O xảy ra?
Phản ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O thường xảy ra ở điều kiện thường trong phòng thí nghiệm khi các chất phản ứng được trộn lẫn.
Phương trình FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O thường gặp trong chương trình nào?
Đây là phương trình hóa học thuộc chương trình lớp 12, chuyên đề Sắt.
Phản ứng FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O có ứng dụng gì trong thực tế?
Phản ứng chuẩn độ pemanganat — xác định nồng độ Fe²⁺.