Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học

I. Công thức hóa học

Câu hỏi 1:  Copper sulfate (\(CuSO_{4}\)) được dùng làm chất chống xoăn lá cho cây cà chua. Em hãy cho biết số nguyên tử của từng nguyên tố có trong một phân tử copper sulfate và xác định phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất này.

Lời giải tham khảo:

Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong hợp chất \(CuSO_{4}\) là: 1 nguyên tử Cu, 1 nguyên tử S, 4 nguyên tử O.

Khối lượng phân tử \(CuSO_{4}\) là: 64 + 32 + 16 x 4 = 160 (amu).

Phần trăm các nguyên tố trong \(CuSO_{4}\):

• % Cu= \(\frac{64}{160}.100\%\) = 40%.
• % S = \(\frac{32}{160}.100\%\) = 20%.
• % O = \(\frac{16.4}{160}.100\%\) = 40%.

II. Hóa trị

1. Khái niệm hóa trị

Câu hỏi 1: Sơ đồ sau mô tả sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử HCl: Xác định hóa trị của chlorime trong hợp chất trên

Lời giải tham khảo:

Trong phân tử HCl, nguyên tử Cl có một cặp electron dùng chung với nguyên tử H.

⇒ Cl có hóa trị I.

2. Quy tắc hóa trị

Hoạt động: Tìm hiểu về quy tắc hóa trị, Quan sát bảng 7.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

Câu hỏi 1. Xét phân tử \(H_{2}S\), hãy so sánh tính chất của chỉ số và hóa trị của nguyên tố lưu huỳnh với tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen

Lời giải tham khảo:

Xét phân tử \(H_{2}S\), tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố S bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố H.

Câu hỏi 2. Xét phân tử \(CH_{4}\), hãy so sánh tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố carbon với tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen

Lời giải tham khảo:

Xét phân tử \(CH_{4}\), tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố C bằng tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố H.

Câu hỏi:

Câu hỏi 1: Xác định hóa trị của lưu huỳnh trong hợp chất sulfur dioxide (một nguyên tử S liên kết với hai nguyên tử O)

Lời giải tham khảo:

Hóa trị S trong hợp chất sulfur dioxide: 2. II = IV.

⇒ Hóa trị S trong hợp chất hydrogen sulfide là II.

Câu hỏi 2: Hãy xác định hóa trị của carbon trong hợp chất methane có trong hình 5.3b

Lời giải tham khảo:

Trong hợp chất methane, 1 nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H nên C có hóa trị IV.

Câu hỏi 3: Dựa vào quy tắc hóa trị bảng 7.2 cho biết công thức hóa học của potassium oxide là KO hay \(K_{2}O)

Lời giải tham khảo:

Từ bảng 7.2 cho biết K có hóa trị I, O có hóa trị II, nên công thức hóa học của potassium oxide sẽ là \(K_{2}O).

III. Lập công thức hóa học của hợp chất

Câu hỏi 1: Khí carbon dioxide luôn có thành phần như sau: cứ 1 phần khối lượng carbon có tương ứng 2,667 phần khối lượng oxygen. Hãy lập công thức hóa học của khí carbon dioxide, biết khối lượng phân tử của nó là 44 amu

Lời giải tham khảo:

Công thức hợp chất carbon dioxide có dạng: \(C_{x}O_{y}\). 

Khối lượng phân tử của carbon dioxide là 44 amu.

Ta có:

• % C = \(\frac{12. x }{44} = \frac{1}{1 + 2,667}\) ⇒ x = 1.
• % O = \(\frac{16. y }{44} = \frac{2,667}{1 + 2,667}\) ⇒ y = 2.

Vậy công thức của carbon dioxide là \)CO_{2}\).

Câu hỏi 2. Hãy lập công thức phân tử của khí hydrogen sulfide, biết lưu huỳnh trong hợp chất này có hóa trị II. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của lưu huỳnh và của hydrogen trong hợp chất đó.

Lời giải tham khảo:

Công thức hóa học khí hydeogen sulfide là \(H_{x}S_{y}\).

Áp dụng quy tắc quá trị ta có: x . I = y . II

⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{II}{I}=\frac{ 2 }{1}\).

⇒ x = 2, y = 1

Ta có công thức khí hydrogen sulfide là \(H_{2}S\)

Khối lượng phân tử \(H_{2}S\) là: 2 . 1 + 32 = 34 (aum).

• % H = \(\frac{2. 1.100 }{34}\) = 5,9%.
• % S= 100% - 5,9% = 94,1%.