2.2.2 .Cấu tạo bảngtuần hoàn cỏc nguyờn tố húa học
2.2.2.2 .Chu kỡ
3.4.3. Dạng 3: Xỏc định húa trị và sốoxi húa của cỏc nguyờn tố trong hợp chất
Phương phỏp giải
a/ Cỏch xỏc định húa trị
+ Húa trị trong hợp chất ion: Bằng điện tớch của ion đú và được gọi là điện húa trị
+ Húa trị trong hợp chất cộng húa trị (CHT): Bằng số liờn kết CHT mà nguyờn tử của nguyờn tố đú tạo ra được với cỏc nguyờn tử khỏc trong phõn tử và được gọi là cộng húa trị b/ Xỏc định số oxi húa của cỏc nguyờn tử
Số oxi húa của của một nguyờn tố trong phõn tử là điện tớch của nguyờn tố đú trong phõn tử, được xỏc định bằng cỏc quy tắc sau:
- Số oxi húa trong cỏc đơn chất bằng khụng( Vd:Cu, Zn, O2,N2,…)
- Trong một phõn tử tổng số oxi húa của cỏc nguyờn tố bằng khụng
- Số oxi húa của cỏc ion đơn nguyờn tử bằng điện tớch của cỏc ion đú. Trong ion đa nguyờn tử, tổng số oxi húa của cỏc nguyờn tố bằng điện tớch của ion.
- Trong hầu hết cỏc hợp chất, số oxi húa của hidro bằng +1, trừ hidrua kim loại (NaH, CaH2,….). Số oxi húa của của oxi bằng -2, trừ trường hợp
OF2và peoxit(H2O2), ….
Bài tập vận dụng
Bài 1: Xỏc định cộng húa trị của cỏc nguyờn tố trong cỏc hợp chất sau: CH4, NH3, H2O,
MgS, Fe2O3, CuCl2.
Bài giải:
Phõn tửAlCl3: nguyờn tử Al lai hoỏ kiểu sp2(tam giỏc phẳng) nờn phõn tử cú cấu trỳc tam giỏc phẳng, đều, nguyờn tử Al ở tõm cũn 3 nguyờn tử Cl ở 3 đỉnh của tam giỏc.
Phõn tử Al2Cl6: cấu trỳc 2 tứ diện ghộp với nhau. Mỗi nguyờn tử Al là tõm của một tứ diện, mỗi nguyờn tử Cl là đỉnh của tứ diện. Cú 2 nguyờn tử Cl là đỉnh chung của 2 tứ diện.
Cl 120O Al 120O Cl 120O Cl O OO OO O
Xột CH4: Nguyờn tố C cú CHT là 4 Nguyờn tố H cú CHT là 1 NH3: N cú cộng hoỏ trị là 3 H cú CHT là 1 H2O: H cú CHT là 1 O cú CHT là 2 MgS: H cú CHT là 1 S cú CHT là 2 Fe2O3: Fe cú CHT là 3 O cú CHT là 2 CuCl2: Cu cú CHT là 2 Cl cú CHT là 1
Bài 2:Xỏc định điện húa trị của cỏc nguyờn tử và nhúm nguyờn tử trong cỏc chất sau : K2O,
AlF3, CuSO4, Ca(NO3)2, Fe2(SO44)3
Bài giải: K2O: K cú điện húa trị là 1+
O cú điện húa trị là 2 – AlF3: Al cú ĐHT là 3 + F cú ĐHT là 1- CuSO4: Cu cú ĐHT là 2+ SO42-cú ĐHT là 2- Ca(NO3)2: Ca cú ĐHT là 2+ NO3-cú ĐHT là 1- Fe2(SO4)3: Fe cú ĐHT là 3 + SO42-cú ĐHT là 2-
Bài 3: Xỏc định số oxi húa của cỏc nguyờn tố trong cỏc hợp chất sau: KMnO4, H2Cr2O7, CaOCl2
Xỏc định số oxi húa của C, N trong mỗi phõn tử sau: CH3-CHO, CH3COOH, CH3COOCH=CH2, C6H5-NO2, C6H5-NH2
Bài giải: KMnO4: K cú số oxh +1, Mn cú số oxh +7
H2Cr2O7: Cr cú số oxh +6
CaOCl2: Ca cú số oxh +2, Cl cú số oxh 0 (là số oxh trung gian, trong đú 1 nguyờn tử Cl cú số oxh +1 và 1 nguyờn tử Cl cú số oxh -1)
CH3-CHO: -CH3nguyờn tố C cú số oxh -3, -CHO nguyờn tố C cú số oxh +1 CH3COOH: -COOH nguyờn tố C cú số oxh +3
CH3COOCH=CH2: -CH=CH2nguyờn tố C lầ lượt cú số oxh 0 và -2 C6H5-NO2: nguyờn tố N cú số oxh +3
C6H5-NH2: nguyờn tố N cú số oxh +3
Bài 4:Hợp chất X tạo bởi hai nguyờn tố A, B và cú phõn tử khối là 76. A và B cú số oxi húa
cao nhất trong cỏc oxit là +nO và + mO, và số oxi húa õm trong cỏc hợp chất với hiđro là -nH và -mHthỏa món điều kiện nO= nHvà mO= 3mH. Tỡm cụng thức phõn tử của X, biết rằng A cố số oxi húa cao nhất trong X.
Bài giải:
A, B cú số oxi húa cao nhất trong cỏc oxit là +nO và + mOnờn lớp ngoài cựng của A, B cú số electron là nO và mO.
A, B cú số oxi húa õm trong cỏc hợp chất với hiđro là -nH và - mHnờn ta thấy để hồn thành lớp vỏ bóo hũa 8 electron, lớp ngồi cựng của A, B cần nhận thờm số electron là nH và mH.
Như vậy: nO+ nH= 8 và mO+ mH= 8. Theo bài: nO= nHvà mO= 3mH.
A cú số oxi húa dương cao nhất là +4 nờn A thuộc nhúm IV, B cú số oxi húa dương cao nhất là +6 nờn B thuộc nhúm VI.
Trong hợp chất X, A cú số oxi húa +4 (nhường 4 electron) nờn một nguyờn tử A liờn kết với 2 nguyờn tử B, trong đú B cú số oxi húa -2.
Cụng thức phõn tử của X là AB2.
Theo bài: khối lượng phõn tử của X là 76u nờn MA+ 2MB= 76u. MB< = 38u.
Mặt khỏc, B thuộc nhúm VI và tạo được số oxi húa cao nhất trong oxit là +6 nờn B là lưu huỳnh. Vậy MB= 32u, suy ra MA= 76u - 2 32u = 12u. A là cacbon.
Cụng thức của X là CS2.
Bài 5: X là nguyờn tố thuộc chu kỡ 3, X tạo với hiđro một hợp chất khớ cú cụng thức H2X,
trong đú X cú số oxi húa thấp nhất.
1. Xỏc định vị trớ của X trong bảng tuần hoàn.
2. Trong oxit cao nhất của R thỡ R chiếm 40% khối lượng. Tỡm khối lượng nguyờn tử của R. 3. Dựa vào bảng tuần hồn hóy cho biết X là nguyờn tố nào. Viết phương trỡnh phản ứng khi lần lượt cho H2X tỏc dụng với nước Cl2, dung dịch FeCl3, dung dịch CuSO4.
Bài giải:
1. Theo bài ra, húa trị của X trong hợp chất với hidro là II nờn húa trị cao nhất trong oxit là VI.
Vậy X thuộc chu kỳ 3, nhúm VIA trong bảng tuần hoàn.
2. R thuộc nhúm VI nờn húa trị cao nhất trong oxit là VI, vậy cụng thức oxit cao nhất cú dạng RO3. Trong oxit này R chiếm 40% khối lượng nờn:
MR= 32. 3. X là S. Cỏc phương trỡnh phản ứng: H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl H2S + 2FeCl3 2FeCl2 + S + 2HCl 2 76u 60 40 16 3 MR
H2S + CuSO4 CuS + H2SO4