1. HOÁ TRỊ

Câu hỏi 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?

Lời giải tham khảo:

a) Mỗi nguyên tử của nguyên tố Cl trong Hydrogen chloride có khả năng liên kết với 1 nguyên tử H.

b) Mỗi nguyên tử của nguyên tố S trong Hydrogen sulfide có khả năng liên kết với 2 nguyên tử H.

c) Mỗi nguyên tử của nguyên tố P trong Phosphine có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H.

d) Mỗi nguyên tử của nguyên tố C trong Methane có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H.

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

Lời giải tham khảo:

a) Nguyên tố Cl trong Hydrogen chloride có hóa trị I.

b) Nguyên tố S trong Hydrogen sulfide có hóa trị II.

c) Nguyên tố P trong Phosphine có hóa trị III.

d) Nguyên tố C trong Methane có hóa trị IV.

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.

Lời giải tham khảo:

Vì nguyên tố X có hoá trị IV nên 1 nguyên tử X có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O hoặc 4 nguyên tử H.

2. QUY TẮC HOÁ TRỊ

Câu hỏi 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.

Lời giải tham khảo:

Trong phân tử nước, nguyên tố H và nguyên tố O có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử và đều bằng 2.

Trong phân tử hydrogen chloride, nguyên tố H và nguyên tố Cl có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử và đều bằng 1.

Trong phân tử aluminium chloride, nguyên tố Al và nguyên tố Cl có tích hoá trị và số nguyên tử bằng tích hoá trị và số nguyên tử và đều bằng 3.

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

Lời giải tham khảo:

Dựa vào bảng phụ lục 1 nguyên tố Ca có hoá trị II nên 1 nguyên tử Ca có thể kết hợp với 2 nguyên tử Cl (vì nguyên tố Cl có hóa trị I) hoặc 1 nguyên tử O (vì nguyên tố O có hóa trị II).

3. CÔNG THỨC HOÁ HỌC

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

Lời giải tham khảo:

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

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 6. Em hãy hoàn thành bảng sau :

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 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.

Lời giải tham khảo:

Công thức hoá học của iron (III) oxide là \(Fe_{2}O_{3}\), ta có:

• Thành phần nguyên tố: gồm 2 nguyên tử là nguyên tử iron (Fe) và nguyên tử oxygen (O).
• Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố là: 2 nguyên tử Fe và 3 nguyên tử O.
• Khối lượng phân tử: 56.2+ 16.3 = 160 (amu).

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

Lời giải tham khảo:

Công thức hoá học của một chất cho biết thành phần, tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố và khối lượng phân tử của chất.

4. TÍNH PHẦN TRĂM NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT

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

Lời giải tham khảo:

Hợp chất \(Al_{2}O{3}\):

• \(\% Al = \frac{KLNT(Al).2}{KLPT(Al_{2}O_{3})} .100 \% = \frac{27 . 2}{27 . 2 + 16 . 3} .100 \% \) ≈ 52,94%.
• %O = 100% - 52,94% = 47,06%.

Hợp chất \(MgCl{2}\):

• \(\% Mg = \frac{KLNT(Mg)}{KLPT(MgCl_{2})}.100\ % = \frac{24}{24 + 35,5 . 2}.100\ %\) ≈ 25,26%.
• %Cl = 100% - 25,26% = 74,74%.

Hợp chất \(Na_{2}S\):

• \(\%Na =\frac{KLNT(Na.2)}{KLPT(Na_{2}S)}.100\%=\frac{23 . 2}{23 . 2 + 32}.100\%\) ≈ 58,97%.
• %S = 100% - 58,97% = 41,03% 

Hợp chất \((NH_{4})_{2}CO{3}\):

• \(\%N = \frac{KLNT(N.2)}{KLPT({(NH_{4})}_2CO_{3})} .100\%=\frac{14 . 2}{(14 + 1 . 4) . 2 + 12 + 16 . 3}.100 \%\) ≈ 29,2%.
• \(\%H = \frac{KLNT(H.4.2)}{KLPT({(NH_{4})}_2CO_{3})} .100\%=\frac{1.4 . 2}{(14 + 1 . 4) . 2 + 12 + 16 . 3}.100 \%\) ≈ 8,3%.
• \(\%C = \frac{KLNT(C)}{KLPT({(NH_{4})}_2CO_{3})} .100\%=\frac{12}{(14 + 1 . 4) . 2 + 12 + 16 . 3}.100 \%\) ≈ 12,5%.
• %O = 100% - %N - %H - %C = 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. 

Lời giải tham khảo:

Công thức hoá học của phosphoric acid: \(H_{3}PO_{4}\) 

Phần trăm các nguyên tố trong hợp chất: 

• \(\%H =\frac{KLNT(H.3)}{KLPT(H_{3}PO_{4})}.100\%=\frac{1 . 3}{1 . 3 + 31 + 16 . 4}.100 \%\) ≈ 3,06% 
• \(\%P =\frac{KLNT(P)}{KLPT(H_{3}PO_{4})}100\%=\frac{31}{1 . 3 + 31 + 16 . 4}.100 \%\) ≈ 31,63% 
• \(\%O =\frac{KLNT(O.4)}{KLPT(H_{3}PO_{4})}100\%=\frac{16 . 4}{1 . 3 + 31 + 16 . 4}.100 \%\) ≈ 65,31% 

⇒ Trong phosphoric acid, nguyên tố có phần trăm lớn nhất là oxygen.

5. XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HOÁ HỌC

Câu hỏi 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.

Lời giải tham khảo:

Gọi công thức phân tử của X là \(Al_{x}C_{y}\). 

Ta có: %C = 100% - 75% = 25%. 

\(\%Al =\frac{KLNT(Al.x)}{KLPT(Al_{x}C_{y})}100\%=\frac{27 . x}{144}.100 \%\) = 75% 

⇒ x = 4 

\(\%C =\frac{KLNT(C.y)}{KLPT(Al_{x}C_{y})}100\%=\frac{12 . y}{144}.100 \%\) = 25% 

⇒ y = 3 

Vậy công thức phân tử của X là: \(Al_{4}C_{3}\).

Luyện tập 1: Hợp chất (Y) có công thức FexOY, 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)

Lời giải tham khảo:

Ta có: %O = 100% - 70% = 30%.

\(\%Fe =\frac{KLNT(Fe.x)}{KLPT(Fe_{x}O_{y})}100\%=\frac{56 . x}{160}.100 \%\) = 70% 

⇒ x = 2 

\(\%O =\frac{KLNT(O.y)}{KLPT(Fe_{x}O_{y})}100\%=\frac{16 . y}{160}.100 \%\) = 30% 

⇒ y = 3 

Vậy công thức hoá học của hợp chất (Y) là: \(Fe_{2}O_{3}\).

Luyện tập 2: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).

Lời giải tham khảo: 

Gọi công thức hoá học của (Z) là \(K_{a}N_{b}O_{c}\). 

\(\%K=\frac{KLNT(K.a)}{KLPT(K_{a}N_{b}O_{c})}100\%=\frac{39 . a}{101}.100 \%\) = 38,61% 

⇒  a ≈ 1 

\(\%N =\frac{KLNT(N.b)}{KLPT(K_{a}N_{b}O_{c})}100\%=\frac{14 . b}{101}.100 \%\) = 13,86% 

⇒  y ≈ 1 

\(\%O =\frac{KLNT(O.c)}{KLPT(K_{a}N_{b}O_{c})}100\%=\frac{16 . c}{101}.100 \%\) = 47,53% 

⇒  y ≈ 3 

Vậy công thức hoá học của (Z) là: \(KNO_3\). 

Một số ứng dụng của \(KNO_3\) là:

• Được dùng như một dạng phân bón, cung cấp dinh dưỡng dạng đa lượng cần thiết giúp cho cây phát triển.
• Giúp cho đất giảm mặn, cải thiện tình hình sử dụng nước và giúp tiết kiệm nước khi nuôi trồng.
• Là thành phần chính không thể thiếu trong dinh dưỡng thủy canh.
• Là một dạng chất nền để chống lại vi khuẩn, nấm gây bệnh, côn trùng và virus. 
• Là nguyên liệu thô để sản xuất ra thuốc súng, pháo hoa và các loại thuốc nổ khác nữa.
• Được dùng sản xuất các loại bóng đèn ô tô, thủy tinh cường lực, thuốc lá, vv...
• Trong y tế: Sử dụng để sản xuất penicillin kali, rifampin và một số loại thuốc khác.

Câu hỏi 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.

Lời giải tham khảo:

a) Áp dụng công thứ (2), ta có hoá trị của nguyên tố N trong phân tử \(NH_{3}\) là: 

a . 1 = 1 . 3 ⇒ a = 3 = III.

b) Áp dụng công thứ (2), ta có hoá trị của nguyên tố S trong phân tử \(SO_{2}\) là:

a . 1 = 2 . 2 ⇒ a = 4 = IV.

Áp dụng công thứ (2), ta có hoá trị của nguyên tố S trong phân tử \(SO_{3}\) là: 

a . 1 = 2 . 3 ⇒ a = 6 = VI.

c) Áp dụng công thứ (2), ta có hoá trị của nguyên tố P trong phân tử \(P_{2}O_{5}\) là: 

a . 2 = 2 . 5 ⇒ a = 5 = V.

Luyện tập 1: 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.

Lời giải tham khảo:

a) Gọi công thức hoá học chung là \(K_{x}(SO_{4})_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . I = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{I}\) = 2 

⇒ x = 2, y = 1 

⇒ Công thức hoá học của hợp chất tạo bởi potassium và sulfate: \(K_{2}SO_{4}. 

b) Gọi công thức hoá học chung là \(Al_{x}(CO_{3})_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . III = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{III}\)

⇒ x = 2, y = 3 

⇒ Công thức hoá học của hợp chất tạo bởi aluminium và carbonate: \(Al_{2}(CO_{3})_{3}\). 

c) Gọi công thức hoá học chung là \(Mg_{x}(NO_{3})_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . II = y . I 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{I}{II}\)

⇒ x = 1, y = 2 

⇒ Công thức hoá học của hợp chất tạo bởi magnesium và nitrate: \(Mg(NO_{3})_{2}\).

Luyện tập 3: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.

Lời giải tham khảo:

Gọi công thức hoá học chung là \(Ca_{x}(SO_{4})_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . II = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{II}\) = 1 

⇒ x = 1, y = 1 

⇒ Công thức hoá học của hợp chất tạo bởi calcium và gốc sulfate: \(CaSO_{4}\). 

Một số ứng dụng của thạch cao là:

• Trong xây dựng thường được sử dụng làm trần nhà thạch cao, vách ngăn thạch cao hoặc những tấm la phong tạo tính thẩm mỹ cho công trình.
• Trong ngành mỹ thuật được dùng làm nguyên liệu đúc tượng, điêu khắc.
• Trong y tế sử dụng thạch cao để bó bột cho trường hợp bị gãy tay, gãy chân hoặc các chấn thương liên quan đến xương.

BÀI TẬP

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

Lời giải tham khảo:

(*) Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và potassium là \(K_{x}O_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . I = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{I}\) = 2 

⇒ x = 2, y = 1

⇒ Công thức hoá học: \(K_{2}O\). 

(*) Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và magnesium là \(Mg_{x}O_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . II = y . II 

⇒\(\frac{x}{y} = \frac{II}{II}\) = 1 

⇒ x = 1, y = 1 

⇒ Công thức hoá học: MgO. 

(*) Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và aluminium là \(Al_{x}O_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . III = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{III}\) = 23  

⇒ x = 2, y = 3 

⇒ Công thức hoá học: \(Al_{2}O_{3}\). 

(*) Gọi công thức hoá học của hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus là \(P_{x}O_{y}\). 

Theo quy tắc hoá trị, ta có: x . V = y . II 

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{V}\) = 25

 ⇒ x = 2, y = 5 

⇒ Công thức hoá học: \(P_{2}O_{5}\).

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

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 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).

Lời giải tham khảo:

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

\(\%Ca =\frac{KLNT(Ca.x)}{KLPT(Ca_{x}C_{y}O_{z})} .100\% = \frac{40 . x}{100} .100\%\) = 40% 

⇒  x ≈ 1 

\(\%C =\frac{KLNT(C.y)}{KLPT(Ca_{x}C_{y}O_{z})} .100\% = \frac{12 . x}{100} .100\%\) 12% 

⇒  y ≈ 1 

\(\%O =\frac{KLNT(O.z)}{KLPT(Ca_{x}C_{y}O_{z})} .100\% = \frac{16 . x}{100} .100\%\) = 48% 

⇒  z ≈ 3 

Vậy công thức hoá học của (T) là: \(CaCO_{3}\).