CHỦ ĐỀ 2. PHÂN TỬ

BÀI 7: HOÁ TRỊ VÀ CÔNG THỨC HOÁ HỌC

1. HOÁ TRỊ

Câu 1: Hãy cho biết mỗi nguyên tử của nguyên tố Cl, S, P, C trong các phân tử ở Hình 7.1 có khả năng liên kết với bao nhiêu nguyên tử H?

Giải nhanh:

Mỗi nguyên tử của nguyên tố

• Cl có khả năng liên kết với 1 nguyên tử H.
• S có khả năng liên kết với 2 nguyên tử H.
• P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H.
• C có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H.

Câu 2: Xác định hoá trị của các nguyên tố Cl, S, P trong các phẩn tử ở Hình 7.1.

Giải nhanh:

Cl hoá trị I, S hoá trị II, P hoá trị III.

Luyện tập: Trong một hợp chất cộng hoá trị, nguyên tố X có hoá trị IV. Theo em, 1 nguyên tử X có khả năng liên kết với bao nhiêu nguyên tử O hoặc bao nhiêu nguyên tử H.

Giải nhanh:

1 nguyên tử X có khả năng liên kết với 4 nguyên tử O hoặc 4 nguyên tử H.

2. QUY TẮC HOÁ TRỊ

Câu 3: Em hãy so sánh về tích của hoá trị và số nguyên tử của hai nguyên tố trong phân tử mỗi hợp chất ở Bảng 7.1.

Giải nhanh:

• Trong phân tử nước, nguyên tố H có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử của nguyên tố O.
• Trong phân tử hydrogen chloride, nguyên tố H có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử của nguyên tố Cl.
• Trong phân tử alummnium chloride, nguyên tố Al có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử của nguyên tố Cl.

Luyện tập: Dựa vào hoá trị các nguyên tố ở bảng Phụ lục 1 trang 187, em hãy cho biết nguyên tử Ca có thể kết hợp với bao nhiêu nguyên tử Cl hoặc bao nhiêu nguyên tử O

Giải nhanh:

1 nguyên tử Ca có thể kết hợp với 2 nguyên tử Cl hoặc 2 nguyên tử O.

3. CÔNG THỨC HOÁ HỌC

Câu 4: Dựa vào Ví dụ 2, em hãy hoàn thành bảng sau:

Giải nhanh:

Câu 5: Kể tên và viết công thức hoá học các đơn chất kim loại và đơn chất phi kim ở thể rắn.

Giải nhanh:

Tên và công thức hoá học các đơn chất kim loại và đơn chất phi kim ở thể rắn:

Câu 6: Em hãy hoàn thành bảng sau:

Giải nhanh:

Câu 7: Công thức hoá học của iron (III) oxide là Fe₂O₃, hãy cho biết thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố và tính khối lượng phân tử.

Giải nhanh:

Gồm 2 nguyên tử Fe, 3 nguyên tử O. M = 56 x 2 + 16 x 3 = 160 amu.

Câu 8: Công thức hoá học của một chất cho biết được những thông tin gì?

Giải nhanh:

Cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử đó.

4. TÍNH PHẦN TRĂM NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT

Câu 9: Tính phần trăm mỗi nguyên tố có trong các hợp chất Al₂O₃, MgCl₂, Na₂S, (NH₄)₂CO₃.

Giải nhanh:

• Al₂O₃: %Al = 27*227*2+16*3 * 100% ≈ 52,94%

%O = 100% - 52,94% ≈ 47,06%

• MgCl₂:  %Mg = 2424+35,5*2 * 100% ≈ 25,26%

%Cl = 100% - 25,26% = 74,74%

• Na₂S: %Na = 2323*2 + 32 * 100% ≈ 58.97%

% S =  100% - 58.97% = 41,03%

• (NH₄)₂CO₃: %N = 14*214*2+1*4*2+12+16*3 * 100% ≈ 29,2%

%H = 1*4*214*2+1*4*2+12+16*3 * 100% ≈ 8,3%

%C = 1214*2+1*4*2+12+16*3 * 100% = 12,5%

%O = 100% - 29,2% - 8,3% - 12,5% = 50%

Luyện tập: Viết công thức hóa học của phosphoric acid có cấu tạo từ hydrogen và nhóm phosphate . Trong phosphoric acid nguyên tố nào có phần trăm lớn nhất. 

Giải nhanh:

M_{phosphoric acid} = 1 . 3 + 31+ 16 . 4 = 98

%H = 1*398  * 100% = 3% %P = 3198 * 100% = 32%

%O = 100% - 3% - 32% = 65%

→ Nguyên tố oxygen có phần trăm lớn nhất.

5. XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HOÁ HỌC

Câu 10: Phân tử X có 75% khối lượng là aluminium, còn lại là carbon. Xác định công thức phân tử của X, biết khối lượng phân tử của nó là 144 amu.

Giải nhanh:

Gọi công thức phân tử của X là Al_xC_y.

%C = 100% - %Al = 100% - 75% = 25%.

%Al = 27x144 * 100% = 75% → x = 4

%C = 12y144 * 100% = 25% → y = 3

Vậy công thức phân tử của X là: Al₄C₃.

Luyện tập: Hợp chất (Y) có công thức Fe_xO_Y, trong đó Fe chiếm 70% theo khối lượng. Khối lượng phân tử (Y) là 160 amu. Xác định công thức hoá học của hợp chất (Y).

Giải nhanh:

%O = 100% - %Fe = 100% - 70% = 30%

%Fe = 56x160 . 100% = 70% → x = 2

%O = 16y160 . 100% = 30% → y = 3

Vậy công thức hoá học của hợp chất (Y) là: Fe₂O₃.

Pháo hoa có thành phần nhiên liệu nổ gồm sulfur, than và hợp chất (Z). Hợp chất (Z) gồm nguyên tố potassium, nitrogen và oxygen với các tỉ lệ phần trăm tương ứng là 38,61%, 13,86% và 47,53%. Khối lượng phân tử hợp chất (Z) là 101 amu. Xác định công thức hoá học của (Z). 

Tìm hiểu qua sách, báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của hợp chất (Z).

Giải nhanh:

Gọi công thức hoá học của (Z) là K_aN_bO_c.

%K = 39a101. 100% = 38,61% →  a ≈ 1 %N = 14b101. 100% = 13,86% →  b ≈ 1

%O = 16c101 . 100% = 47,53% →  c ≈ 3

Vậy công thức hoá học của (Z) là: KNO₃.

Ứng dụng: phân bón; nguyên liệu thô để sản xuất thuốc nổ, pháo hoa; sản xuất bóng đèn ô tô, thủy tinh cường lực, thuốc lá,...; sản xuất penicillin kali, rifampin.

Câu 11: Dựa vào công thức (2), hãy tính hoá trị của nguyên tố:

a) N trong phân tử NH₃.

b) S trong phân tử SO₂, SO₃.

c) P trong phân tử P₂O₅.

Giải nhanh:

• Hoá trị của nguyên tố N trong NH₃: a . 1 = 1 . 3 → a = 3 = III.
• Hoá trị của nguyên tố S trong SO₂: a . 1 = 2 . 2 → a = 4 = IV.
• Hoá trị của nguyên tố S trong SO₃: a . 1 = 2 . 3 → a = 6 = VI.
• Hoá trị của nguyên tố P trong P₂O₅: a . 2 = 2 . 5 → a = 5 = V.

Luyện tập: Dựa vào Ví dụ 8, 9 và các bảng hoá trị ở Phụ lục trang 187, hãy xác định công thức hoá học các hợp chất tạo bởi:

a) Potassium và sulfate.

b) Aluminium và carbonate.

c) Magnesium và nitrate.

Giải nhanh:

a) Gọi công thức hoá học chung là K_x(SO₄)_y.

Ta có: x . I = y . II →  xy =III = 2 → x = 2, y = 1 → Công thức hoá học: K₂SO₄.

b) Gọi công thức hoá học chung là Al_x(CO₃)_y.

Ta có: x . III = y . II →  xy =IIIII → x = 2, y = 3 → Công thức hoá học: Al₂(CO₃)₃.

c) Gọi công thức hoá học chung là Mg_x(NO₃)_y.

Ta có: x . II = y . I →  xy =III → x = 1, y = 2 → Công thức hoá học: Mg(NO₃)₂

Bột thạch cao có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống. Thành phần chính của bột thạch cao là hợp chất (M) gồm calcium và gốc sulfate. Xác định công thức hoá học của hợp chất (M).

Tìm hiểu thông qua sách, báo, internet và cho biết các ứng dụng của thạch cao.

Giải nhanh:

Gọi công thức hoá học chung là Ca_x(SO₄)y.

Ta có: x . II = y . II →  xy =IIII = 1 → x = 1, y = 1 → Công thức hoá học: CaSO₄.

Ứng dụng của thạch cao: làm trần nhà, vách ngăn hoặc những tấm la phong; nguyên liệu đúc tượng, điêu khắc; bó bột cho trường hợp chấn thương xương.

BÀI TẬP

Câu 1: Viết công thức hoá học các hợp chất tạo bởi oxygen và mỗi nguyên tố sau: potassium, magnesium, aluminium, phosphorus (hoá trị V).

Giải nhanh:

Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và potassium là K_xO_y.

→ x . I = y . II →  xy =III = 2 → x = 2, y = 1 → Công thức hoá học: K₂O.

Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và magnesium là Mg_xO_y.

→ x . II = y . II →  xy =IIII = 1 → x = 1, y = 1 → Công thức hoá học: MgO.

Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và aluminium là Al_xO_y.

→ x . III = y . II →  xy =IIIII=23 → x = 2, y = 3 → Công thức hoá học: Al₂O₃.

Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus là P_xO_y.

→ x . V = y . II →  xy =IIV=25 → x = 2, y = 5 → Công thức hoá học: P₂O₅.

Câu 2: Dựa vào bảng hoá trị ở Phụ lục trang 187, em hãy hoàn thành bảng sau:

Giải nhanh:

Câu 3: Thạch nhũ trong hang động có thành phần chính là hợp chất (T). Phân tử (T) có cấu tạo từ nguyên tố calcium, carbon và oxygen với các tỉ lệ tương ứng là 40%, 12% và 48%. Khối lượng phân tử (T) là 100 amu. Hãy xác định công thức hoá học của (T).

Giải nhanh:

Gọi công thức hoá học của (T) là Ca_xC_yO_z.

%Ca = 40x100. 100% = 40% →  x ≈ 1 %C = 12y100. 100% = 12% →  y ≈ 1

%O = 16z100. 100% = 48% →  y ≈ 3

Vậy công thức hoá học của (T) là: CaCO₃.