Bài 7: Hóa trị cơng thức hóa học I Cơng thức hóa học Khái niệm - Cơng thức hóa học chất cách biểu diễn chất kí hiệu hóa học ngun tố kèm theo số chân bên phải kí hiệu hóa học Ví dụ: Cơng thức hóa học oxygen O2; cơng thức hóa học carbon dioxide CO2 Cách viết cơng thức hóa học a) Cơng thức hóa học đơn chất - Đối với đơn chất tạo thành từ nguyên tố kim loại, khí số phi kim kí hiệu hóa học ngun tố coi cơng thức hóa học Ví dụ: Cơng thức hóa học đồng Cu, sắt Fe, helium He, carbon C, lưu huỳnh S, … - Một số phi kim có phân tử gồm hai hay ba nguyên tử liên kết với thêm số chân bên phải kí hiệu hóa học Ví dụ: Cơng thức hóa học hydrogen H2; oxygen O2; ozone O3… b) Cơng thức hóa học hợp chất: - Cơng thức hóa học hợp chất gồm kí hiệu hóa học nguyên tố tạo hợp chất kèm theo số chân bên phải kí hiệu hóa học - Chỉ số số nguyên, cho biết số nguyên tử nguyên tố hợp chất, số khơng ghi Ví dụ: Cơng thức hóa học khí methane CH4, muối ăn NaCl Ý nghĩa công thức hóa học - Cơng thức hóa học cho biết: + Các nguyên tố hóa học tạo nên chất + Số nguyên tử hay tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố hóa học có phân tử + Khối lượng phân tử chất Ví dụ: Cơng thức hóa học calcium carbonate CaCO3 cho biết: + Calcium carbonate gồm nguyên tố Ca, C O + Trong phân tử calcium carbonate có nguyên tử Ca, nguyên tử C, ba nguyên tử O tỉ lệ số nguyên tử Ca : C : O : : + Khối lượng phân tử 40 + 12 + 3.16 = 100 amu - Biết cơng thức hóa học tính phần trăm khối lượng nguyên tố hợp chất Bước 1: Tính khối lượng phân tử hợp chất Bước 2: Tính phần trăm khối lượng nguyên tố hợp chất: Ví dụ: Tính phần trăm khối lượng nguyên tố phân bón KNO3 Trong phân tử KNO3 có nguyên tử K, nguyên tử N ba nguyên tử O - Khối lượng phân tử KNO3 bằng: 39.1 + 14.1 + 16.3 = 101 (amu) Phần trăm khối lượng nguyên tố KNO3 là: %K = 39.1.100% 38,6% 101 %N = 14.1.100% 13,9% 101 %O = 100% - 38,6% - 13,9% = 47,5% II Hóa trị Khái niệm hóa trị - Hóa trị số biểu thị khả liên kết nguyên tử nguyên tố với nguyên tử nguyên tố khác - Trong hợp chất cộng hóa trị, hóa trị nguyên tố xác định số cặp electron dùng chung nguyên tử nguyên tố với ngun tử ngun tố khác Ví dụ 1: Trong phân tử nước, nguyên tử H có cặp electron dùng chung với nguyên tử O nên H có hóa trị I; nguyên tử O có hai cặp electron dùng chung với hai nguyên tử H nên O có hóa trị II Ví dụ 2: Phân tử HCl gồm nguyên tử Cl liên kết với nguyên tử H Trong nguyên tử Cl có cặp electron dùng chung với nguyên tử H ⇒ Nguyên tử H Cl có hóa trị I Quy tắc hóa trị - Quy tắc hóa trị: Trong cơng thức hóa học hợp chất hai ngun tố, tích số hóa trị nguyên tố tích số hóa trị ngun tố V II Ví dụ 1: P O5 áp dụng quy tắc hóa trị ta có: 2.V = 5.II IV I Ví dụ 2: C H áp dụng quy tắc hóa trị ta có: 1.IV = 4.I - Quy tắc hóa trị vận dụng chủ yếu cho hợp chất vô - Người ta quy ước ngun tố H ln có hóa trị I Ngun tử nguyên tố khác liên kết với ngun tử H có hóa trị nhiêu - Oxygen quy ước có hóa trị II Từ xác định hóa trị nguyên tố khác hợp chất có chứa H O Ví dụ 1: Trong hợp chất HCl, Cl liên kết với H nên Cl có hóa trị I Ví dụ 2: Trong phân tử carbon dioxide (CO2), nguyên tử nguyên tố C liên kết với hai nguyên tử O nên có hóa trị IV - Hóa trị nhóm nguyên tử xác định tương tự cách xác định hóa trị ngun tố Ví dụ: Trong phân tử sulfuric acid (H2SO4), nhóm (SO4) liên kết với nguyên tử hydrogen nên có hóa trị II III Lập cơng thức hóa học hợp chất Lập cơng thức hóa học hợp chất biết hóa trị - Các bước xác định: + Bước 1: Đặt cơng thức hóa học cần tìm (cơng thức tổng quát) + Bước 2: Lập biểu thức tính dựa vào quy tắc hóa trị, chuyển thành tỉ lệ số nguyên tử + Bước 3: Xác định số nguyên tử (những số nguyên đơn giản nhất, có tỉ lệ tối giản) viết cơng thức hóa học cần tìm Ví dụ: Lập cơng thức hóa học hợp chất tạo lưu huỳnh có hóa trị IV oxygen Hướng dẫn: II Bước 1: Đặt cơng thức hóa học hợp chất là: SIV x Oy Bước 2: Theo quy tắc hóa trị: x.IV = y.II ⇒ x II = = y IV Bước 3: Chọn x = y = Vậy công thức hóa học hợp chất SO2 Lập cơng thức hóa học hợp chất theo phần trăm nguyên tố Các bước xác định: Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (cơng thức tổng qt); Bước 2: Tính khối lượng phân tử hợp chất Bước 3: Lập biểu thức tính phần trăm ngun tố có hợp chất Xác định số nguyên tử ngun tố viết cơng thức hóa học cần tìm Ví dụ 1: Lập cơng thức hóa học hợp chất tạo carbon hydrogen, biết phần trăm khối lượng C, H 75%, 25% khối lượng phân tử hợp chất 16 amu Hướng dẫn Bước 1: Đặt công thức hợp chất là: CxHy Bước 2: Khối lượng phân tử khí carbon dioxide là: 12.x + 1.y = 16 %C = 12.x.100% = 75% ⇒ x = 16 %H = 1.y.100% = 25% ⇒ y = 16 (1) Vậy công thức hợp chất CH4 Mở rộng: Biết cơng thức hóa học, tính phần trăm khối lượng nguyên tố hợp chất Bột thuốc muối chữa đau dày có cơng thức hóa học NaHCO3 (natri hydrocarbonat hay sodium hydrocarbonate) Tính thành phần phần trăm nguyên tố có hợp chất trên? Hướng dẫn Khối lượng phân tử NaHCO3 23.1 + 1.1 + 12 + 16.3 = 84 amu Phần trăm khối lượng nguyên tố hóa học NaHCO3 là: %Na = 23.1.100% = 27,38% 84 %H = 1.1.100% = 1,19% 84 %C = 12.1.100% = 14,29% 84 %O = 100% - 27,38% - 1,19% - 14,29% = 57,14% ... dùng chung nguy? ?n tử nguy? ?n tố với ngun tử ngun tố khác Ví dụ 1: Trong ph? ?n tử n? ?ớc, nguy? ?n tử H có cặp electron dùng chung với nguy? ?n tử O n? ?n H có hóa trị I; nguy? ?n tử O có hai cặp electron... lượng nguy? ?n tố hợp chất Bước 1: Tính khối lượng ph? ?n tử hợp chất Bước 2: Tính ph? ?n trăm khối lượng nguy? ?n tố hợp chất: Ví dụ: Tính ph? ?n trăm khối lượng nguy? ?n tố ph? ?n b? ?n KNO3 Trong ph? ?n tử KNO3... electron dùng chung với hai nguy? ?n tử H n? ?n O có hóa trị II Ví dụ 2: Ph? ?n tử HCl gồm nguy? ?n tử Cl li? ?n kết với nguy? ?n tử H Trong nguy? ?n tử Cl có cặp electron dùng chung với nguy? ?n tử H ⇒ Nguy? ?n tử