Cách cân bằng phương trình hóa học Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

Trong quá trình cân bằng phương trình hóa học, ta bắt đầu bằng việc gán giá trị oxi hóa cho các nguyên tử tham gia phản ứng.

Chú ý rằng trạng thái oxi hóa của kẽm thay đổi từ 0 ở phía chất tham gia phản ứng sang +2 ở phía sản phẩm, điều này cho thấy kẽm đang bị oxi hóa.

Bây giờ hãy xem xét trạng thái oxi hóa của nitơ. Chú ý rằng một số nguyên tử nitơ giữ nguyên trạng thái oxi hóa (+5) trên cả hai phía của phương trình, nhưng các nguyên tử nitơ khác thay đổi trạng thái oxi hóa từ +5 thành -3, điều này cho thấy chúng đang bị khử.

Phản ứng oxi hóa và khử trông như sau:

Phản ứng oxi hóa:

Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + 2e^-

Đầu tiên, cân bằng số nguyên tử nitơ bằng cách nhân axit nitric bằng 2.

Phản ứng oxi hóa cân bằng:

Zn + 2HNO3 -> Zn(NO3)2 + 2e^-

Giả sử bạn đang ở dung dịch axit, bạn có thể cân bằng số nguyên tử hydro bằng cách thêm proton (H+) vào phía thiếu hydro, và số nguyên tử oxi bằng cách thêm phân tử nước vào phía thiếu oxi.

Vì chỉ cần cân bằng số nguyên tử hydro xuất hiện ở phía chất tham gia phản ứng, bạn có:

Zn + 2HNO3 -> Zn(NO3)2 + 2e^- + 2H+

Phản ứng khử:

HNO3 + 8e^- -> NH4+ + 3H2O

Cân bằng số nguyên tử oxi bằng cách thêm ba phân tử nước vào phía sản phẩm:

HNO3 + 8e^- -> NH4+ + 3H2O

Cân bằng số nguyên tử hydro bằng cách thêm proton vào phía chất tham gia phản ứng:

9H+ + HNO3 + 8e^- -> NH4+ + 3H2O

Trong bất kỳ phản ứng oxi-khử nào, số electron mất ở phản ứng oxi hóa phải bằng số electron nhận ở phản ứng khử.

Vì bạn có 4 electron mất và 8 electron nhận, nhân phản ứng oxi hóa với 4 để có:

(4Zn + 8HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + 8e^- + 8H+)

Thêm hai phản ứng này lại với nhau:

4Zn + 8HNO3 + 9H+ + HNO3 + 8e^- -> 4Zn(NO3)2 + 8e^- + NH4NO3 + 8H+ + 3H2O

Loại bỏ các thành phần giống nhau xuất hiện ở cả hai phía của phương trình, ta được:

4Zn + 9HNO3 + H+ -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Vì bạn đang ở dung dịch axit, proton xuất hiện ở phía chất tham gia phản ứng chỉ có thể đến từ axit nitric, điều này ngụ ý rằng bạn thực sự có 10 phân tử axit thay vì 9.

Do đó, phương trình hóa học cân bằng là:

4Zn + 10HNO3 -> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Với những bước trên, bạn sẽ có khả năng cân bằng phương trình hóa học Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O thành công!