BÀI 10: HÓA TRỊ VÀ SỐ OXI HÓA Mục tiêu Kiến thức + Nêu cách xác định hóa trị nguyên tố hợp chất ion hợp chất cộng hóa trị + Nêu cách xác định số oxi hóa Kĩ + Dự đốn hóa trị nguyên tố hợp chất cộng hóa trị số liên kết xung quanh ngun tố + Dự đốn hóa trị ngun tố hợp chất ion điện tích ion Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Hóa trị Trong hợp chất ion, hóa trị nguyên tố điện tích ion gọi điện hóa trị nguyên tố Người ta quy ước, viết điện hóa trị nguyên tố, ghi giá trị điện tích trước, dấu điện tích sau Trong hợp chất cộng hóa trị, hóa trị nguyên tố xác định số liên kết nguyên tử nguyên tố phân tử gọi cộng hóa trị nguyên tố Số oxi hóa Số oxi hóa nguyên tố số đại số gán cho nguyên tử nguyên tố theo quy tắc sau: Quy tắc 1: Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố không Quy tắc 2: Trong phân tử, tổng số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố không Quy tắc 3: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa ngun tố điện tích ion Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố điện tích ion Quy tắc 4: Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa hiđro +1, trừ số trường hợp hiđrua kim loại (NaH, CaH2,…) Số oxi hóa oxi –2, trừ trường hợp OF2, peoxit (chẳng hạn H2O2),… Chú ý: Phân biệt điện tích ion số oxi hóa Điện tích ion: dấu sau số Số oxi hóa: dấu trước số SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Hợp chất ion Bằng điện tích ion gọi điện hóa trị HĨA TRỊ Hợp chất cộng hóa trị Bằng số liên kết xung quanh nguyên tố gọi cộng hóa trị II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Xác định hóa trị Phương pháp giải Trong hợp chất ion: Hóa trị nguyên tố = điện hóa trị = điện tích ion Trong hợp chất cộng hóa trị: Trang Hóa trị nguyên tố = cộng hóa trị = số liên kết xung quanh nguyên tử ngun tố Ví dụ: Xác định hóa trị nguyên tố trong: Al2O3, H2O Hướng dẫn giải: Al2O3 hợp chất ion, nên hóa trị nguyên tố điện hóa trị 3 2 Ta có: Al2 O3 Al có điện hóa trị 3+ O có điện hóa trị H2O hợp chất cộng hóa trị, nên hóa trị nguyên tố cộng hóa trị Cơng thức cấu tạo H2O: H O H Xung quanh H có liên kết H có cộng hóa trị Xung quanh O có liên kết O có cộng hóa trị Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Hãy cho biết điện hóa trị nguyên tố hợp chất sau đây: CsCl, Na2O, BaO, BaCl2, Al2O3 Hướng dẫn giải: Hợp chất Các ion hợp chất CsCl Cs Cl Na2O Na O 2 2 2 BaO Ba O BaCl2 Ba Cl2 Al2O3 2 3 2 Al2 O3 Điện hóa trị Cs Cl Na O 2 Ba O 2 Ba Cl Al O 2 Ví dụ 2: Xác định cộng hóa trị nguyên tố hợp chất sau: H2O, CH4, HCl, NH3, SF6 Hướng dẫn giải: Hợp chất H2O CH4 Công thức cấu tạo Cộng hóa trị O=2 H =1 C=4 Trang H=1 Cl = HCl H=1 N=3 NH3 H=1 F=1 SF6 S =6 Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Điện hóa trị natri NaCl A +1 B 1+ C D 1– Câu 2: Cộng hóa trị cacbon oxi phân tử CO2 A B –2 C +4 –2 D Câu 3: Nguyên tử nguyên tố X (Z=12) có điện hóa trị hợp chất với nguyên tử nguyên tố nhóm VIIA A 2+ B 2– C 7+ D 7– Câu 4: Trong hợp chất ion XY (X kim loại, Y phi kim), số electron cation số electron anion tổng số electron XY 20 Biết hợp chất, Y có mức oxi hóa Cơng thức XY A LiF B NaF C AlN D MgO Dạng 2: Xác định số oxi hóa Phương pháp giải: 0 Quy tắc 1: Trong đơn chất, số oxi hóa nguyên tố Ví dụ: Na, H2 ,O3 , Quy tắc 2: Trong phân tử, tổng số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố không Quy tắc 3: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa ngun tố điện tích ion Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa nguyên tố nhân với số nguyên tử nguyên tố điện tích ion Quy tắc 4: Trong hầu hết hợp chất, ion: Số oxi hóa hiđro +1, trừ hiđua kim loại 1 1 2 1 (Na H,Ca H2 , ) Ví dụ: Xác định số oxi hóa nguyên tố HNO3 , H2SO4 , NH4 ,SO42 Hướng dẫn giải Xét phân tử HNO3: Trang 1 x 2 Gọi số oxi hóa N HNO3 x, ta H N O3 , phương trình: 1 x 2 x 5 1 5 2 Do đó, số oxi hóa nguyên tố là: H N O3 Xét phân tử H2SO4: 1 x 2 Gọi số oxi hóa S H2SO4 x, ta H2 SO4 , phương trình: 1 x 2 x 6 1 6 2 Do đó, số oxi hóa nguyên tố là: H S O4 Xét ion NH4 : x 1 Gọi số oxi hóa N NH 4 x, ta [ N H4 ] , phương trình: x 1 1 x 3 3 1 Do đó, số oxi hóa nguyên tố [ N H4 ] Số oxi hóa oxi –2, trừ hợp chất liên kết với flo 1 1 1 1 1 2 1 1 (F2 O, F2 O2 , ) peoxit 1 1 1 1 (H2 O2 , Na O2 , K O2 , K O3 ) Qui tắc 5: Số oxi hóa số nguyên tố khác hợp chất, ion: Số oxi hóa F –1 Số oxi hóa kim loại ln dương hóa trị kim loại: Kim loại kiềm (nhóm IA) ln có số oxi hóa +1 Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) ln có số oxi hóa +2 Số oxi hóa nhơm +3 Các số oxi hóa Fe +2, +8/3 +3 Các số oxi hóa Cr +2, +3, +6 Các số oxi hóa Mn +2, +4, +6, +7 Các số oxi hóa Cu +1, +2 Số oxi hóa Ag +1, Zn +2 Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Xác định số oxi hóa nguyên tố phân tử ion sau: HNO3 , H2SO4 , HNO2 , NH3 , Al3 ,Cl , NH4 , NO3 , NO2 ,SO42 , K 2SO4 , K 2SO3 , K Cr2 O7 , HCl, AlCl3 , FeCl2 Fe SO 3 , Al NO3 3 , NH NO3 , NH NO , HClO, HClO , KH, Na 2O , KO , F2 O , Fe3O Hướng dẫn giải 1 x 2 Xét H N O3 : 1 x 2 x 5 1 5 2 Số oxi hóa nguyên tố H N O3 1 x 2 Xét H2 SO4 : 1 x 2 x 6 Trang 1 6 2 Số oxi hóa nguyên tố H S O4 1 x 2 Xét H NO2 : 1 x 2 x 3 1 3 2 Số oxi hóa nguyên tố H NO2 1 x Xét N H3 : x 1 x 3 3 1 Số oxi hóa nguyên tố N H3 Xét Al3 : Số oxi hóa Al Al3 +3 Xét Cl : Số oxi hóa Cl Cl 1 x 1 Xét [N H ] : x 1 1 x 3 3 1 Số oxi hóa nguyên tố [N H4 ] 2 x Xét [N O3 ] : x 2 1 x 5 5 2 Số oxi hóa nguyên tố [NO3 ] x 2 Xét [N O2 ] : x 2 1 x 3 3 2 Số oxi hóa nguyên tố [N O2 ] x 2 Xét [SO4 ]2 : x 2 2 x 6 6 2 Số oxi hóa nguyên tố [S O4 ]2 Tương tự, số oxi hóa nguyên tố phân tử lại là: 1 6 2 1 4 2 1 6 2 1 1 3 1 2 1 3 6 2 3 5 2 K2 S O4 , K S O3 , K Cr2 O7 , HCl, AlCl3 , FeCl2 , Fe2 (S O4 )3 , Al(NO3 )3 3 1 5 2 3 1 3 2 1 1 2 1 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 8 2 N H4 NO3 , N H4 NO2 , HClO, HClO2 , K H, Na O2 , K O2 , F2 O2 , Fe3 O4 Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Số oxi hóa nguyên tử C CO2, H2CO3, HCOOH, CH4 là: A 4, 4, 3, 4 B 4, 4, 2, 4 C 4, 4, 2, 4 D 4, 4, 3, 4 C – D +5 Câu 2: Số oxi hóa Mn K2MnO4 A +7 B +6 Câu 3: Số oxi hóa nitơ NH4 , HNO3 , NH3 là: A 3, 5, 3 B 3, 4, 5 C 3, 5, 3 D 3, 5, 3 Câu 4: Số oxi hóa lưu huỳnh phân tử H2SO3 ,S8 ,SO3 , H2S là: A 6, 8, 6, 2 B 4,0, 6, 2 C 4, 8, 6, 2 D 4,0, 4, 2 Câu 5: Số oxi hóa lưu huỳnh ion SO24 Trang B –6 A +8 C +6 D +4 Câu 6: Số oxi hóa lưu huỳnh Fe SO 3 A +8 B 8+ C +6 D 6+ Bài tập nâng cao Câu 7: Ở trạng thái bản: Phân lớp electron nguyên tử nguyên tố X np2n 1 Tổng số electron phân lớp p nguyên tử nguyên tố Y Số hạt mang điện nguyên tử nguyên tố Z nhiều số hạt mang điện nguyên tử nguyên tố X 20 hạt Phát biểu sau sai? A Nguyên tố X Y thuộc hai chu kì B Số oxi hóa cao X hợp chất +7 C Oxit hiđroxit Y có tính lưỡng tính D Độ âm điện giảm dần theo thứ tự X, Y, Z III PHẦN ĐÁP ÁN Dạng 1: Xác định hóa trị 1–B 2–A 3–A 4–B Dạng 2: Xác định số oxi hóa 1–C 2–B 3–C 4–B 5–C 6–C 7–B Trang ... có số oxi hóa +1 Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) ln có số oxi hóa +2 Số oxi hóa nhơm +3 Các số oxi hóa Fe +2, +8/3 +3 Các số oxi hóa Cr +2, +3, +6 Các số oxi hóa Mn +2, +4, +6, +7 Các số oxi hóa. .. sau Trong hợp chất cộng hóa trị, hóa trị nguyên tố xác định số liên kết nguyên tử nguyên tố phân tử gọi cộng hóa trị nguyên tố Số oxi hóa Số oxi hóa nguyên tố số đại số gán cho nguyên tử nguyên... đó, số oxi hóa nguyên tố là: H S O4 Xét ion NH4 : x 1 Gọi số oxi hóa N NH 4 x, ta [ N H4 ] , phương trình: x 1 1 x 3 3 1 Do đó, số oxi hóa nguyên tố [ N H4 ] Số oxi hóa oxi