Bài 5: Phân tử - Đơn chất - Hợp chất

1. PHÂN TỬ

Câu hỏi 1. Quan sát Hình 5.1 và cho biết hạt hợp thành của chất nào được tạo từ một nguyên tố hoá học. Hạt hợp thành của chất nào được tạo từ nhiều nguyên tố hoá học?

Lời giải tham khảo:

Hạt hợp thành của hydrogen, chloride và neon đều được tạo từ một nguyên tố hoá học.

Hạt hợp thành của hydrogen chloride được tạo từ nhiều nguyên tố hoá học (2 nguyên tố H và Cl).

Luyện tập: Tương tự Ví dụ 1, em hãy mô tả một số phân tử được tạo thành từ 1 nguyên tố hoá học, 2 nguyên tố hoá học.

Lời giải tham khảo:

Một số phân tử được tạo thành từ 1 nguyên tố hoá học là: 

• Oxygen được tạo thành từ nguyên tố O.
• Flo được tạo thành từ nguyên tố F.

Một số phân tử được tạo thành từ 2 nguyên tố hoá học là: 

• Muối ăn được tạo thành từ các nguyên tố là: nguyên tố Na và nguyên tố Cl.
• Carbon dioxide được tạo thành từ các nguyên tố là: nguyên tố C và nguyên tố O.

Vận dụng : Có nhiều loại bình chữa cháy, hình bên là một loại bình chữa cháy chứa chất khí đã được hóa lỏng. Loại bình này có hiệu quả dùng để dập tắt các đám cháy nhỏ, nơi kín gió. Ưu điểm của nó là lưu lại các chất chữa cháy trên đồ vật.  Theo em trong bình có chứa phân tử chất khí gì ? Phân tử đó gồm những nguyên tố nào ? Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố đó có trong phân tử chất khí này là bao nhiêu? 

Lời giải tham khảo:

Theo em trong bình đó có chứa phân tử chất khí CO2. Phân tử gồm nguyên tố Cacbon và Oxygen, một phân tử CO2 có chứa một nguyên tử Cacbon và hai nguyên tử Oxygen.

Câu hỏi 2. Em hãy đề xuất cách tính khối lượng phân tử của mỗi chất ở Hình 5.3.

Lời giải tham khảo:

• Hình a: khối lượng phân tử bằng tổng của khối lượng 2 nguyên tử H: 1 x 2 = 2 (amu).
• Hình b: khối lượng phân tử bằng tổng của khối lượng 2 nguyên tử O và 1 nguyên tử S: 16 x 2 + 32 = 64 (amu).
• Hình c: khối lượng phân tử bằng tổng của khối lượng 4 nguyên tử H và 1 nguyên tử C: 1 x 4 + 12 = 16 (amu).

Câu hỏi 3. Khối lượng nguyên tử của oxygen bằng 16 amu. Phân tử khí oxygen gồm 2 nguyên tử oxygen sẽ có khối lượng phân tử bằng bao nhiêu?

Lời giải tham khảo:

Khối lượng phân tử khí oxygen là: 16 x 2 = 32 (amu).

Luyện tập : Muối ăn có thành phần chính là sodium chloride. Phân tử sodium chloride gồm một nguyên tử sodium và một nguyên tử chloride . Em hãy tính khối lượng phân tử sodium chloride.

Lời giải tham khảo:

Phân tử sodium chloride có công thức hóa học là: NaCl. 

⇒ Khối lượng phân tử sodium chloride sẽ là: 1. 23 + 1.35,5 = 58,5 (amu).

Ví dụ : Đá vôi có thành chính là calcium carbonate. Phân tử calcium carbonate gồm một nguyên tử calcium, một nguyên tử cacbon, và ba nguyên tử oxygen. Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate. Hãy nêu ứng dụng của đá vôi. 

Lời giải tham khảo:

(1) Phân tử calcium carbonate có công thức là: \(CaCO_{3}\).

(2) Khối lượng phân tử calcium carbonate là: 

1. 40 + 1.12 + 3.16 = 100 (amu).

(3) Ứng dụng của đá vôi \(CaCO_{3}\) là : 

• Sản xuất vôi bột hoặc xi măng.
• Sử dụng để khử trùng hay xử lý nguồn nước.

Vận dụng : Theo em trong nước rửa tay khô có thành phần chính là chất gì ? Khối lượng phân tử của chất đó là bao nhiêu ? 

Lời giải tham khảo:

Nước rửa tay khô có thành phần chính là: cồn Ethanol có công thức hóa học là \(C_{2}H_{6}O\)

⇒ Khối lượng phân tử \(C_{2}H_{6}O\) là: 2.12 + 6.1 + 1.16 = 46 (amu).

2. ĐƠN CHẤT

Câu hỏi 4. Dựa vào Hình 5.5, cho biết tên các đơn chất được tạo thành từ nguyên tố hoá học tương ứng.

Lời giải tham khảo:

Tên các đơn chất được tạo thành từ nguyên tố hoá học tương ứng trong hình 5.5 lần lượt là: hydrogen, helium, nitrogen, fluorine, sodium, magnesium, phosphorus, sulfur, chlorine, argon, potassium, calcium.

Câu hỏi 5. Ngoài các đơn chất tạo từ các nguyên tố ở Hình 5.5, em hãy liệt kê thêm 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại và 2 đơn chất tạo thành từ nguyên tố phi kim khác.

Lời giải tham khảo:

Hai đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại khác là: lithium (Li), barium (Ba).

Hai đơn chất tạo thành từ nguyên tố phi kim khác là: carbon (C), silicon (Si).

Câu hỏi 6. Quan sát Hình 5.6, em hãy cho biết số nguyên tử và thành phần nguyên tố có trong mỗi phân tử đơn chất.

Lời giải tham khảo:

Trong Hình 5.6, số nguyên tử và thành phần nguyên tố có trong mỗi phân tử đơn chất ;à:

a) Mỗi phân tử đơn chất bromine lỏng được tạo nên từ 2 nguyên tử của nguyên tố Brom (Br).

b) Mỗi phân tử đơn chất ozone được tạo nên từ 3 nguyên tử của nguyên tố Oxy (O).

Luyện tập: Mẫu vật nào được tạo ra từ phân tử đơn chất trong hình dưới đây? Cho biết nguyên tố tạo ra mỗi đơn chất đó.

Lời giải tham khảo:

Mẫu vật được tạo thành từ phân tử đơn chất trong hình đã cho:

• Cuộn dây nhôm: được tạo ra từ nguyên tố Nhôm - aluminium (Al).
• Lưu huỳnh: được tạo ra từ nguyên tố Lưu huỳnh - sulfur (S).

Vận dụng : Khí quyển trái đất là lớp các chất khí bao quanh và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái đất. Thành phần khí quyển gồm có : nitrogen, oxygen, carbon dioxide, hơi nước và một số chất khí khác ( helium, neon, methane, hydrogen,..) Em hãy liệt kê các đơn chất có trong khí quyển. Tìm hiểu và cho biết, đơn chất nào được dùng để bơm vào lốp xe ô tô thay cho không khí ?

Lời giải tham khảo:

Các đơn chất có trong tầng khí quyển là : Oxygen, argon, nitrogen, helium, neon, methane, hydrogen. Đơn chất được dùng để bơm vào lốp xe ô tô thay cho không khí là khí nitrogen.

3. HỢP CHẤT

Câu hỏi 7. Quan sát Hình 5.7, em hãy cho biết phân tử chất nào là phân tử đơn chất, phân tử chất nào là phân tử hợp chất. Giải thích.

Lời giải tham khảo:

 Phân tử Hydrogen và Oxygen là hai phân tử đơn chất vì:

• Phân tử hydrogen được tạo ra từ 2 nguyên tử của nguyên tố H.
• Phân tử oxygen được tạo ra từ 2 nguyên tử của nguyên tố O.

Phân tử nước là phân tử hợp chất vì nó được tạo thành từ 2 nguyên tố H và O trong đó có 2 nguyên tử của nguyên tố H và 1 nguyên tử của nguyên tố O.

Câu hỏi 8. Muỗi ăn (Hình 5.8) là đơn chất hay hợp chất? Vì sao?

Lời giải tham khảo:

Muối ăn là hợp chất vì nó được tạo thành từ 2 nguyên tố Na và Cl trong đó có 1 nguyên tử của nguyên tố Na và 1 nguyên tử của nguyên tố Cl.

Câu hỏi 9. Nêu một số ví dụ về phân tử hợp chất mà em biết và cho biết phân tử đó được tạo thành từ các nguyên tử của nguyên tố nào.

Lời giải tham khảo:

Phân tử axit clorua được tạo thành từ 2 nguyên tố H và Cl trong đó có 1 nguyên tử H và 1 nguyên tử Cl.

Phân tử Natri hydroxide được tạo thành từ 3 nguyên tố là Na, O, H trong đó có 1 nguyên tử Na, 1 nguyên tử O và 1 nguyên tử H.

Luyện tập 1: Carbon dioxide là thành phần tạo ra bọt khí trong nước giải khát có gas (hình dưới). Theo em, carbon dioxide là đơn chất hay hợp chất?

Lời giải tham khảo:

Carbon dioxide là hợp chất vì nó được tạo thành từ 2 nguyên tố là C và O trong đó có 2 nguyên tử của nguyên tố O và 1 nguyên tử của nguyên tố C.

Luyện tập 2: Có các chất mẫu như hình bên: Hãy cho biết mỗi chất đó được tạo thành bởi loại phân tử gì? Iodine và potassium iodide có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tìm hiểu qua sách báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của các chất này.

Lời giải tham khảo:

• Potassium và iodine là 2 chất được tạo bởi phân tử đơn chất.
• Potassium iodide được tạo thành bởi phân tử hợp chất.

Ứng dụng của chất iodine là: 

• Khoáng chất quan trọng, có lợi cho sức khỏe.
• Giúp loại bỏ nguy cơ mắc các bệnh gồm có bướu cổ, suy giáp, khuyết tật về trí tuệ, vv...
• Hỗ trợ sản sinh ra hormone tuyến giáp có vai trò quan trọng giúp điều hoà các chức năng của cơ thể.
• Chất cần thiết cho quá phát triển của thai nhi, đặc biệt cực quan trọng trong thời kỳ bà bầu mang thai.

Ứng dụng của chất potassium iodide là:

• Hợp chất hóa học được sử dụng nhiều trong thuốc men và các thực phẩm chức năng ví dụ như: điều trị cường giáp, cấp cứu phơi nhiễm phóng xạ, điều trị nấm da và bệnh nấm,...
• Sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, có tác dụng làm chất phụ gia, bổ sung iot trong các ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi,...
• Nguyên liệu trong sản xuất các loại thuốc thú y, thủy sản, làm thuốc sát trùng,...
• Dùng trong ngành công nghiệp nhiếp ảnh.

BÀI TẬP

Câu hỏi 1. Hãy liệt kê 5 phân tử hợp chất đơn chất và 5 phân tử hợp chất chứa 2 nguyên tố hoá học.

Lời giải tham khảo:

5 phân tử hợp chất đơn chất gồm có: oxygen, hydrogen, nitrogen, chlorine, sắt. 

5 phân tử hợp chất chứa 2 nguyên tố hoá học gồm có: nước, muối ăn, axit clorua, sulfur dioxide, carbon dioxide.

Câu hỏi 2. Hoàn thành bảng sau:

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 3. Baking soda là một loại muối được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành như: thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp hoá chất.

a) Baking soda là phân tử đơn chất hay phân tử hợp chất?

b) Baking soda có khối lượng phân tử bằng 84 amu. Quan sát hình mô phỏng phân tử baking soda (hình bên), cho biết phân tử baking soda có mấy nguyên tử X? Hãy xác định khối lượng nguyên tử X và cho biết X là nguyên tố nào?

Lời giải tham khảo:

a) Baking soda là phân tử hợp chất vì được tạo bởi từ 4 nguyên tố hóa học.

b) Phân tử baking soda có 1 nguyên tử nguyên tố X.

Ta có: khối lượng phân tử baking soda là: 

X + 16 x 3 + 12 +1 = 84 (amu).

⇒ X = 23 (amu).

⇒ Nguyên tử X có khối lượng là 23 amu vậy nên X là nguyên tử Na.

Câu hỏi 4. Quan sát hình mô phỏng các phân tử sau, cho biết chất nào là đơn chất, chất nào là hợp chất? Tính khối lượng phân tử của các chất.

Lời giải tham khảo:

Các phân tử đơn chất gồm có: hydrogen, chlorine, nitrogen.

Các phân tử hợp chất gồm có: carbon dioxide, methane, hydrogen chloride, ammonia, nước.

Khối lượng phân tử của từng chất là:

• Hydrogen: 1 x 2 = 2 (amu).
• Carbon dioxide: 12 + 16 x 2 = 44 (amu).
• Methane: 12 + 1 x 4 = 16 (amu).
• Hydrogen chloride: 1 + 35,5 = 36,5 (amu).
• Chlorine: 35,5 x 2 = 71 (amu).
• Nitrogen: 14 x 2 = 28 (amu).
• Ammonia: 14 + 1 x 3 = 17 (amu).
• Nước: 16 + 1 x 2 = 18 (amu).