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?

Trả lời:

• Cl: 1 nguyên tử H.

• S: 2 nguyên tử H.

• P: 3 nguyên tử H.

• C: 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.

Trả lời:

• Cl (I).

• S (II).

• P (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.

Trả lời:

2 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.

Trả lời:

Tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

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

Trả lời:

2 nguyên tử Cl (hóa trị I) 

1 nguyên tử O (hóa trị II )

3. CÔNG THỨC HOÁ HỌC

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

Trả lời:

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

Trả lời:

Câu 6: Em hãy hoàn thành bảng sau :

Trả lời:

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.

Trả lời:

• Thành phần nguyên tố: iron (Fe) và oxygen (O).

• Số lượng nguyên tử: 2 Fe, 3 O.

• Khối lượng: 56 x 2 + 16 x 3 = 160 amu.

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

Trả lời:

• Thành phần nguyên tố.

• Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tó.

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.

Trả lời:

• Al₂O₃:

%Al = * 100% = * 100% ≈ 52,94%

%O = * 100% =  * 100% = 100% - 52,94% ≈ 47,06%

• MgCl₂:

%Mg = * 100% = * 100% ≈ 25,26%

%Cl =  * 100% = * 100% ≈ 74,74%

• Na₂S:

%Na = 100% = * 100% ≈ 58.97%

% S= . 100% = * 100% ≈ 41,03%

•  (NH₄)₂CO₃:

%N = * 100% = * 100% ≈ 29,2%

%H = * 100% = * 100% ≈ 8,3%

%C = * 100% = * 100% = 12.5%

%O = * 100% = * 100% = 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. 

Trả lời:

Phosphoric acid:  H₃PO₄

Khối lượng:  1 * 3 + 31+ 16 * 4 = 98

%H =  * 100% = 3%

%P = * 100% = 32%

%O = * 100% = 65%

=> 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.

Trả lời:

Gọi công thức của X là Al_xC_y.

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

%Al = * 100%= * 100%= 75% => x = 4

%C = * 100% = * 100%= 25% =>y = 3

• 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)

Trả lời:

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

%Fe = * 100% = . 100% = 70% => x = 2

%O =  * 100% = . 100% = 30% => y = 3

• (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).

Trả lời:

Gọi công thức của (Z) là K_aN_bO_c.

%K = . 100% = . 100% = 38,61% =>  a ≈ 1

%N = . 100% = . 100% = 13,86% =>  b ≈ 1

%O = . 100% = . 100% = 47,53% =>  c ≈ 3

• (Z) là: KNO₃.

Ứng dụng:

Trong nông nghiệp:

• Là một dạng phân bón cần thiết cho cây phát triển.

• Là nguồn cung cấp kali 

• Giúp đất giảm mặn, cải thiện tình hình sử dụng nước và giúp tiết kiệm nước khi trồng.

• Là thành phần chính không thể thiếu trong dinh dưỡng thủy canh và là một dạng chất nền để chống lại vi khuẩn, nấm gây bệnh, côn trùng và virus. 

Trong công nghiệp:

• Là nguyên liệu thô để sản xuất thuốc súng, pháo hoa và các loại thuốc nổ khác.

• Sản xuất bóng đèn ô tô, thủy tinh cường lực, thuốc lá,...

Trong y tế: dùng để sản xuất penicillin kali, rifampin và các loại thuốc khác.

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.

Trả lời:

• N: a . 1 = 1 . 3 => a = 3 = III.

• S (SO₂): a . 1 = 2 . 2 => a = 4 = IV.

• S (SO₃₎: a . 1 = 2 . 3 => a = 6 = VI.

• P: 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.

Trả lời:

a) K_x(SO₄)_y.

Theo quy tắc hoá trị: x . I = y . II => = 2 => x = 2, y = 1

=> K₂SO₄.

b)  Al_x(CO₃)_y.

x . III = y . II => => x = 2, y = 3

=> Al₂(CO₃)₃.

c)  Mg_x(NO₃)_y.

x . II = y . I => => x = 1, y = 2

=> 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.

Trả lời:

Gọi công thức là Ca_x(SO₄)y.

Theo quy tắc hoá trị: x . II = y . II => = 1 => x = 1, y = 1

=> CaSO₄.

Một số ứng dụng:

• Trong xây dựng: làm trần nhà thạch cao, vách ngăn thạch cao hoặc những tấm la phong.

• Trong ngành mỹ thuật: làm nguyên liệu đúc tượng, điêu khắc.

• Trong y tế: bó bột cho trường hợp bị gãy tay, gãy chân hay các chấn thương liên quan đến 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).

Trả lời:

• Oxygen và potassium : K_xO_y.

Theo quy tắc hoá trị: x . I = y . II => = 2 => x = 2, y = 1

=> K₂O.

• Oxygen và magnesium: Mg_xO_y.

x . II = y . II => = 1 => x = 1, y = 1

=> MgO.

• Oxygen và aluminium: Al_xO_y.

x . III = y . II =>  => x = 2, y = 3

=> Al₂O₃.

• Oxygen và phosphorus: P_xO_y.

x . V = y . II => => x = 2, y = 5

=> P₂O₅.

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

Trả lời:

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).

Trả lời:

Gọi công thức của (T) là Ca_xC_yO_z.

%Ca = . 100% = . 100% = 40% =>  x ≈ 1

%C = . 100% = . 100% = 12% =>  y ≈ 1

%O = . 100% = . 100% = 48% =>  y ≈ 3

•  CaCO₃.