Phương trình zn + o2 cân bằng thành 2ZnO, đếm Zn 2 và O 2
Lớp 8Hóa học

Zn + O2 → ZnO: Phương trình đốt cháy kẽm trong khí oxi

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là 2Zn + O2 → 2ZnO (điều kiện: nhiệt độ cao). Kẽm cháy trong oxi hoặc không khí với ngọn lửa sáng màu xanh lục nhạt, tạo khói trắng kẽm oxit. Đây là phản ứng hoá hợp và cũng là phản ứng oxi hoá – khử, trong đó Zn là chất khử, O2 là chất oxi hoá.

Phương trình hoá học Zn tác dụng với O2

2Zn + O2 —t°→ 2ZnO

  • Chất tham gia: kẽm (Zn, chất rắn màu xám xanh) và khí oxi (O2).
  • Sản phẩm: kẽm oxit (ZnO), chất rắn màu trắng.
  • Điều kiện: đun nóng đến nhiệt độ cao (đốt kẽm trên ngọn lửa đèn cồn hoặc đèn khò).

Hiện tượng khi đốt kẽm trong oxi

  • Kẽm nóng chảy rồi bốc cháy, ngọn lửa sáng, có màu xanh lục nhạt (xanh lam ngả lục).
  • Có khói trắng bay lên, đó là các hạt ZnO rất mịn.
  • Chất rắn còn lại bám trên thành bình hoặc thìa đốt: khi nóng có màu vàng, nguội dần chuyển sang màu trắng.

Chi tiết “ZnO nóng màu vàng, nguội màu trắng” thường bị bỏ sót. Đây là tính chất đặc trưng của ZnO (hiện tượng đổi màu theo nhiệt độ, có thể phục hồi khi nguội).

Cách cân bằng phương trình Zn + O2 → ZnO

Cách 1: Đếm nguyên tử (chương trình lớp 8).

  1. Vế trái có 2 nguyên tử O (trong O2), vế phải mỗi phân tử ZnO chỉ có 1 O. Muốn bằng nhau thì đặt hệ số 2 trước ZnO: Zn + O2 → 2ZnO.
  2. Bây giờ vế phải có 2 nguyên tử Zn, nên đặt hệ số 2 trước Zn ở vế trái.
  3. Kết quả: 2Zn + O2 → 2ZnO. Kiểm tra: mỗi vế có 2 Zn và 2 O.

Cách 2: Thăng bằng electron (lớp 10).

  • Quá trình oxi hoá: Zn0 → Zn+2 + 2e (nhân 2)
  • Quá trình khử: O2 + 4e → 2O−2 (nhân 1)

Cộng lại: 2Zn + O2 → 2ZnO. Hai cách cho cùng một kết quả.

Phân loại phản ứng

Cách phân loại Kết luận Lí do
Theo số chất Phản ứng hoá hợp Hai chất tạo thành một chất duy nhất
Theo số oxi hoá Phản ứng oxi hoá – khử Zn tăng từ 0 lên +2; O giảm từ 0 xuống −2
Theo nhiệt Toả nhiệt Phản ứng cháy, phát sáng

Tính chất liên quan cần nhớ

  • Ở nhiệt độ thường, kẽm bị oxi hoá chậm ở bề mặt, tạo màng oxit mỏng bền bảo vệ phần kim loại bên trong. Vì thế kẽm được dùng để mạ lên sắt (tôn mạ kẽm).
  • ZnO là oxit lưỡng tính: tan trong dung dịch axit (ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O) và trong dung dịch kiềm đặc (ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]). Ở lớp 8 chỉ cần biết ZnO là oxit bazơ tác dụng với axit.
  • ZnO không tan trong nước.

Bài tập vận dụng có lời giải

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 13 gam kẽm trong khí oxi

Tính khối lượng ZnO tạo thành và thể tích O2 (đktc) cần dùng. Cho Zn = 65, O = 16.

  1. nZn = 13 : 65 = 0,2 mol.
  2. Theo phương trình, 2 mol Zn tạo 2 mol ZnO nên nZnO = 0,2 mol. Khối lượng MZnO = 81, vậy mZnO = 0,2 × 81 = 16,2 gam.
  3. nO2 = 0,2 : 2 = 0,1 mol, V = 0,1 × 22,4 = 2,24 lít.
  4. Kiểm tra bằng bảo toàn khối lượng: 13 + 0,1 × 32 = 16,2 gam ✓.

Bài luyện tập 1

Đốt cháy hết 6,5 gam Zn. Tính khối lượng ZnO thu được và khối lượng O2 đã phản ứng.

Đáp án: nZn = 0,1 mol → nZnO = 0,1 mol → mZnO = 8,1 gam; nO2 = 0,05 mol → m = 1,6 gam (8,1 − 6,5 = 1,6 ✓).

Bài luyện tập 2

Cần bao nhiêu gam Zn để phản ứng vừa đủ với 3,36 lít O2 (đktc)? Thu được bao nhiêu gam ZnO?

Đáp án: nO2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol → nZn = 0,3 mol → mZn = 19,5 gam; nZnO = 0,3 mol → mZnO = 24,3 gam.

Bài luyện tập 3 (nâng cao nhẹ)

Nung 19,5 gam Zn trong không khí một thời gian, thu được 22,7 gam chất rắn gồm Zn và ZnO. Tính khối lượng Zn còn dư.

Đáp án: Khối lượng chất rắn tăng chính là khối lượng O2 đã phản ứng: 22,7 − 19,5 = 3,2 gam → 0,1 mol O2 → 0,2 mol Zn phản ứng = 13 gam. Zn dư = 19,5 − 13 = 6,5 gam.

Lỗi sai thường gặp

  • Viết ZnO2: Zn có hoá trị II, O hoá trị II nên công thức là ZnO.
  • Quên cân bằng: viết Zn + O2 → ZnO là sai, vì vế trái có 2 nguyên tử O, vế phải chỉ có 1.
  • Quên điều kiện nhiệt độ: phản ứng cháy cần đun nóng để khơi mào.
  • Nhầm màu sản phẩm: ZnO nguội màu trắng, chỉ vàng khi còn nóng.

Mẹo nhớ: “Kim loại + oxi → oxit kim loại” và hệ số luôn là 2 – 1 – 2 với kim loại hoá trị II như Zn, Mg, Ca, Cu (2M + O2 → 2MO).

Câu hỏi thường gặp

Zn + O2 ra gì?

Zn tác dụng với O2 khi đun nóng tạo kẽm oxit ZnO theo phương trình 2Zn + O2 → 2ZnO.

Phản ứng Zn + O2 thuộc loại phản ứng nào?

Đây là phản ứng hoá hợp (hai chất tạo một chất), đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử vì số oxi hoá của Zn tăng từ 0 lên +2, của O giảm từ 0 xuống −2.

Hiện tượng khi đốt kẽm trong không khí là gì?

Kẽm cháy với ngọn lửa sáng màu xanh lục nhạt, sinh ra khói trắng ZnO. Chất rắn tạo thành màu vàng khi nóng và chuyển trắng khi nguội.

Đốt 13 gam Zn thu được bao nhiêu gam ZnO?

n(Zn) = 0,2 mol nên n(ZnO) = 0,2 mol, khối lượng ZnO = 0,2 × 81 = 16,2 gam.

Bài học liên quan