Lập phương trình hoá học của Mg tác dụng với O2 tạo thành MgO

Phương trình hoá học của magnesium tác dụng với oxygen là: 2Mg + O2 → 2MgO (điều kiện: nhiệt độ cao, đốt nóng). Cứ 2 nguyên tử Mg kết hợp với 1 phân tử O2 tạo 2 phân tử MgO. Magnesium cháy với ngọn lửa trắng sáng chói, sinh ra chất rắn màu trắng là magnesium oxide.

Mg + O2 → MgO: Phương trình, hiện tượng, cân bằng

Trả lời nhanh

Phương trình hoá học của magnesium tác dụng với oxygen là: 2Mg + O₂ → 2MgO (điều kiện: nhiệt độ cao, đốt nóng). Cứ 2 nguyên tử Mg kết hợp với 1 phân tử O₂ tạo 2 phân tử MgO. Magnesium cháy với ngọn lửa trắng sáng chói, sinh ra chất rắn màu trắng là magnesium oxide.

Các bước lập phương trình Mg + O₂ → MgO

Muốn lập phương trình hoá học, ta làm lần lượt ba bước sau.

Viết sơ đồ phản ứng: Mg + O₂ → MgO. Chất tham gia là magnesium và oxygen, sản phẩm là magnesium oxide.
Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố: Vế trái có 2 nguyên tử O (trong O₂) còn vế phải chỉ có 1 O (trong MgO). Đặt hệ số 2 trước MgO thì vế phải có 2 O và 2 Mg. Khi đó vế trái phải có 2 Mg, nên đặt hệ số 2 trước Mg.
Viết phương trình hoàn chỉnh: 2Mg + O₂ → 2MgO, kèm điều kiện t°.

Nguyên tố	Vế trái	Vế phải
Mg	2	2
O	2	2

Hai vế có số nguyên tử mỗi nguyên tố bằng nhau, vậy phương trình đã cân bằng.

Điều kiện và hiện tượng phản ứng

Điều kiện: phải đốt nóng để Mg bắt cháy. Ở nhiệt độ thường, Mg chỉ bị oxi hoá chậm tạo lớp oxide mỏng ngoài bề mặt.
Hiện tượng: dải Mg cháy với ngọn lửa trắng sáng chói, toả nhiều nhiệt, cuối phản ứng thu được chất bột màu trắng (MgO).
Lưu ý an toàn: không nhìn trực tiếp vào ánh sáng khi Mg cháy, dùng kẹp sắt giữ dải Mg và làm thí nghiệm theo hướng dẫn của giáo viên.

Vì sao phản ứng này là phản ứng oxi hoá – khử?

Trước phản ứng, Mg và O₂ là đơn chất nên số oxi hoá đều bằng 0. Sau phản ứng, trong MgO, Mg có số oxi hoá +2 còn O có số oxi hoá −2.

Mg nhường 2 electron: Mg → Mg²⁺ + 2e, nên Mg là chất khử.
O₂ nhận electron: O₂ + 4e → 2O²⁻, nên O₂ là chất oxi hoá.

Đây cũng là phản ứng hoá hợp (hai chất tạo thành một chất) và là phản ứng toả nhiệt. Với học sinh lớp 8, em chỉ cần nhận ra đây là phản ứng hoá hợp, phần số oxi hoá sẽ học kỹ hơn ở lớp 10.

Ý nghĩa của phương trình: tỉ lệ số mol và khối lượng

Từ hệ số 2 : 1 : 2, ta có tỉ lệ số mol n_Mg : n_O₂ : n_MgO = 2 : 1 : 2. Với M_Mg = 24, M_O₂ = 32, M_MgO = 40 (g/mol):

	2Mg	O₂	2MgO
Số mol	2 mol	1 mol	2 mol
Khối lượng	48 g	32 g	80 g

Ta thấy 48 + 32 = 80, phù hợp định luật bảo toàn khối lượng. Vì vậy, khối lượng chất rắn sau khi đốt Mg trong không khí lớn hơn khối lượng Mg ban đầu: phần tăng thêm chính là khối lượng oxygen đã kết hợp.

Ví dụ tính toán

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 2,4 g Mg trong oxygen dư. Tính khối lượng MgO tạo thành và thể tích O₂ (điều kiện chuẩn, 1 mol khí chiếm 24,79 L) đã phản ứng.

n_Mg = 2,4 : 24 = 0,1 mol.
Theo phương trình, n_MgO = n_Mg = 0,1 mol, nên m_MgO = 0,1 × 40 = 4 g.
n_O₂ = n_Mg : 2 = 0,05 mol, nên V_O₂ = 0,05 × 24,79 ≈ 1,24 L (khối lượng O₂ = 0,05 × 32 = 1,6 g).

Kiểm tra: 2,4 + 1,6 = 4,0 g. Kết quả khớp.

Lỗi sai thường gặp

Viết Mg + O₂ → MgO₂: sai công thức. Magnesium có hoá trị II, oxygen hoá trị II nên công thức đúng là MgO.
Viết Mg + O → MgO: sai vì oxygen tồn tại ở dạng phân tử O₂, không viết O đơn lẻ.
Cân bằng bằng cách sửa chỉ số (đổi MgO thành Mg₂O₂…): chỉ được thay đổi hệ số, không được thay đổi chỉ số trong công thức.
Quên điều kiện t°.

Mẹo nhớ: oxygen luôn đi theo cặp (O₂) nên cần số chẵn O ở vế phải; đặt 2 trước hợp chất chứa O rồi cân bằng kim loại theo sau.

Lưu ý thêm: khi đốt Mg trong không khí, ngoài MgO còn có một lượng nhỏ magnesium nitride (Mg₃N₂) do Mg phản ứng với nitrogen, nhưng ở mức phổ thông ta chỉ xét phản ứng với O₂.

Bài luyện tập có đáp án

Bài 1. Đốt cháy hoàn toàn 12 g Mg trong oxygen dư. Tính khối lượng MgO thu được và khối lượng O₂ đã phản ứng.

Đáp án: n_Mg = 12 : 24 = 0,5 mol → n_MgO = 0,5 mol → m_MgO = 20 g; n_O₂ = 0,25 mol → m_O₂ = 8 g (12 + 8 = 20 g).

Bài 2. Muốn điều chế 10 g MgO bằng cách đốt Mg trong oxygen thì cần bao nhiêu gam Mg và bao nhiêu lít O₂ (điều kiện chuẩn)?

Đáp án: n_MgO = 10 : 40 = 0,25 mol → n_Mg = 0,25 mol → m_Mg = 6 g; n_O₂ = 0,125 mol → V ≈ 0,125 × 24,79 ≈ 3,10 L.

Bài 3. Lập phương trình hoá học của aluminium tác dụng với oxygen tạo aluminium oxide (Al₂O₃).

Đáp án: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ (t°). Cách làm giống Mg: bội chung nhỏ nhất của 3 (O trong Al₂O₃) và 2 (O trong O₂) là 6, nên cần 6 O ở mỗi vế.

Câu hỏi thường gặp

Phương trình Mg tác dụng với O2 là gì?

2Mg + O2 → 2MgO, điều kiện là đốt nóng (t°). Sản phẩm là magnesium oxide, chất rắn màu trắng.

Hiện tượng khi đốt Mg trong oxygen là gì?

Dải magnesium cháy với ngọn lửa trắng sáng chói, toả nhiều nhiệt và tạo ra chất bột màu trắng là MgO.

Phản ứng Mg + O2 thuộc loại phản ứng nào?

Đây là phản ứng hoá hợp, đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử và toả nhiệt. Mg là chất khử, O2 là chất oxi hoá.

Vì sao đốt Mg trong không khí thì khối lượng chất rắn tăng lên?

Vì Mg kết hợp thêm oxygen tạo MgO. Khối lượng chất rắn sau phản ứng bằng khối lượng Mg cộng khối lượng O2 đã phản ứng, phù hợp định luật bảo toàn khối lượng.