Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học

{tocify} $title = {MỤC LỤC BÀI HỌC}

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Hóa trị

1. Định nghĩa

- Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử khác trong phân tử.

- Hóa trị được biểu thị bằng các chữ số La Mã (I; II …)

2. Cách xác định

- Để xác định hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị, người ta dựa vào hóa trị của nguyên tố đã biết làm đơn vị, chẳng hạn hóa trị của H là I; hóa trị của O là II.

Ví dụ 1: Trong phân tử phosphine (PH3) một nguyên tử P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H, mỗi nguyên tử H có hóa trị I ⇒ P có hóa trị III

Ví dụ 2: Trong phân tử silicon dioxide (SiO2), 1 nguyên tử Si có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O, mỗi nguyên tử O hóa trị II ⇒ Si có hóa trị IV.

II. Quy tắc hóa trị

- Quy tắc hóa trị: Trong phân tử hợp chất hai nguyên tố, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

- Ví dụ: Trong phân tử aluminium chlorine (AlCl3), hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của Al và Cl như sau:

Nguyên tố	Al	Cl
Hóa trị	III	I
Số nguyên tử	1	3
Tích hóa trị và số nguyên tử	III × 1 = I × 3

III. Công thức hóa học

Phân tử của chất được tạo thành từ nguyên tử của một hay nhiều nguyên tố và được biểu diễn bằng công thức hóa học.

1. Viết công thức hóa học của đơn chất

- Công thức hóa học của đơn chất được kí hiệu bằng kí hiệu nguyên tố hóa học kèm với chỉ số (chỉ số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử) ghi ở bên dưới.

- Một số đơn chất phi kim thể khí (ở điều kiện thường) có công thức hóa học chung là Ax.

Ví dụ: Phân tử khí oxygen được tạo thành từ hai nguyên tử oxygen liên kết với nhau, công thức phân tử của khí oxygen là O2.

- Đối với đơn chất kim loại, hạt hợp thành là nguyên tử nên kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại được coi là công thức hóa học của đơn chất kim loại.

Ví dụ: Kim loại iron có công thức hóa học là Fe.

- Một số đơn chất phi kim ở thể rắn, quy ước công thức hóa học là kí hiệu nguyên tố.

Ví dụ: Công thức hóa học của đơn chất phosphorus là P.

Chú ý:

- Nếu chỉ số trong công thức hóa học bằng 1 thì quy ước không ghi.

- Trong hợp chất gồm oxygen và nguyên tố khác, nguyên tố oxygen thường ghi ở cuối công thức hóa học.

2. Viết công thức hóa học của hợp chất

- Công thức hóa học của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo thành kèm chỉ số ở bên dưới mỗi kí hiệu.

- Công thức chung của phân tử có dạng: AxBy

Ví dụ: Phân tử carbon dioxide gồm 1 nguyên tử carbon và 2 nguyên tử oxygen, công thức hóa học của phân tử carbon dioxide là CO2.

- Công thức hóa học cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử đó. Từ đó, có thể tính được khối lượng phân tử.

Chú ý: Cách viết công thức hóa học hợp chất

- Hợp chất tạo bởi oxygen và nguyên tố khác, công thức hóa học có dạng AxOy.

- Nếu A là kim loại và B là phi kim, công thức hóa học có dạng AxBy.

- Hợp chất tạo bởi hydrogen và nguyên tố A:

+ Nếu A thuộc các nhóm IA đến VA, công thức hóa học có dạng AHx.

+ Nếu A thuộc các nhóm VIA đến VIIA, công thức hóa học có dạng HxA.

IV. Tính phần trăm nguyên tố trong hợp chất

- Phần trăm (%) nguyên tố trong hợp chất được tính bằng tỉ số giữa khối lượng của nguyên tố đó trong một phân tử hợp chất và khối lượng phân tử (KLPT) của hợp chất.

- Khối lượng của nguyên tố trong một phân tử hợp chất được tính bằng tích của khối lượng nguyên tử (KLNT) và số nguyên tử của nguyên tố đó.

- Tổng quát:

+ Với hợp chất AxBy, ta có: $\%A=\frac{KLNT\left(A\right)\times x}{KLPT\left(A_x{B}_y\right)}\times 100\%$

+ Tổng tất cả các phần trăm nguyên tố trong một phân tử luôn bằng 100%.

- Ví dụ: Đối với hợp chất MgCl2

%Mg = $\frac{KLNT\left(Mg\right)\times 1}{KLPT\left(MgC{l}_2\right)}\times 100\%$ =  $\frac{24\times 1}{24\times 1+35,5\times 2}\times 100\%$= 25,26%

%O = 100% - 25,26% = 74,74%

V. Xác định công thức hóa học

1. Xác định công thức hóa học khi biết phần trăm nguyên tố và khối lượng phân tử

- Các bước xác định:

Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát);

Bước 2: Lập biểu thức tính phần trăm nguyên tố có trong hợp chất;

Bước 3: Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố và viết công thức hóa học cần tìm.

- Ví dụ: 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 phần trăm tương ứng là 40%, 12% và 48%. Khối lượng phân tử (T) là 100 amu. Hãy xác định công thức hóa học của (T).

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức hóa học của hợp chất (T) là: CaxCyOz

%Ca = $\frac{KLNT\left(Ca\right)\times x}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{40\times x}{100}.100\%$ = 40%

⇒ x = 1

%C = $\frac{KLNT\left(C\right)\times y}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{12\times y}{100}.100\%$ = 12%

⇒ y = 1

%O =  $\frac{KLNT\left(O\right)\times z}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{16\times z}{100}.100\%$= 48%

⇒ z = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất là CaCO3

2. Xác định công thức hóa học dựa vào quy tắc hóa trị

- Các bước xác định:

+ Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát)

+ Bước 2: Lập biểu thức tính dựa vào quy tắc hóa trị, chuyển thành tỉ lệ các chỉ số nguyên tử.

+ Bước 3: Xác định số nguyên tử (những số nguyên đơn giản nhất, có tỉ lệ tối giản) và viết công thức hóa học cần tìm.

- Ví dụ: Hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus có dạng: ${\stackrel{V}{P}}_x{\stackrel{II}{O}}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × V = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{V}=\frac{2}{5}$

Chọn x = 2; y = 5

Vậy công thức hóa học của hợp chất là P2O5

Chú ý:

- Quy tắc hóa trị thường đúng với đa số hợp chất vô cơ. Tuy nhiên, quy tắc này không đúng với đa số hợp chất hữu cơ (C2H4; C6H6 …) và một số hợp chất vô cơ (H2O2; Na2O2 …)

CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA

Mở đầu trang 45 Bài 7 KHTN lớp 7: Ở hình bên, ta thấy 1 nguyên tử carbon liên kết với 4 nguyên tử hydrogen hoặc chỉ liên kết với 2 nguyên tử oxygen; 1 nguyên tử oxygen liên kết được với 2 nguyên tử hydrogen; … Các nguyên tử liên kết với nhau theo nguyên tắc nào? Bằng cách nào để lập được công thức hóa học của các chất?

Trả lời:

- Các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị.

- Để lập được công thức hóa học của một chất cần biết được thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố đó trong hợp chất hoặc biết được thành phần nguyên tố và hóa trị của các nguyên tố đó trong hợp chất.

1. Hóa trị

Câu hỏi thảo luận 1 trang 45 KHTN lớp 7: 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?

Trả lời:

Hình 7.1 a) Nguyên tử Cl có khả năng liên kết với 1 nguyên tử H.

Hình 7.1 b) Nguyên tử S có khả năng liên kết với 2 nguyên tử H.

Hình 7.1 c) Nguyên tử P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H.

Hình 7.1 d) Nguyên tử C có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 46 KHTN lớp 7: Xác định hóa trị của các nguyên tố Cl, S, P trong các phân tử ở Hình 7.1.

Trả lời:

- Trong phân tử hydrogen chloride nguyên tử Cl liên kết với 1 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử Cl bằng I.

- Trong phân tử hydrogen sulfide nguyên tử S liên kết với 2 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử S bằng II.

- Trong phân tử phosphine nguyên tử P liên kết với 3 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử P bằng III.

Vận dụng trang 46 KHTN lớp 7: Trong tự nhiên, silicon oxide có trong cát, đất sét,… Em hãy xác định hóa trị của nguyên tố silicon trong silicon dioxide. Tìm hiểu qua sách báo và internet, cho biết các ứng dụng của hợp chất này.

Trả lời:

Trong hợp chất silicon dioxide một nguyên tử Si có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O hóa trị II) nên Si có hóa trị IV.

Ứng dụng của silicon dioxide:

- Dùng để sản xuất xi măng, nguyên liệu trong xây dựng…

- Làm kính phẳng, sản phẩm thủy tinh, sợi thủy tinh…

- Sản xuất đồ gốm;

- Sản xuất thạch anh dùng trong xử lí nước sạch;

- Sản xuất sodium silicate, dùng trong điều chế chất nhuộm màu, xà phòng.

Luyện tập 1 trang 46 KHTN lớp 7: Trong một hợp chất cộng hóa trị, nguyên tố X có hóa 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?

Trả lời:

Theo cách xác định hóa trị của nguyên tố, 1 nguyên tử X có hóa trị IV có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O có hóa trị II) hoặc 4 nguyên tử H (mỗi nguyên tử H có hóa trị I).

Ví dụ: Nguyên tố C hóa trị IV, có thể liên kết với 4 nguyên tử H để tạo thành phân tử methane và có thể liên kết với 2 nguyên tử O để tạo thành phân tử carbon dioxide.

2. Quy tắc hóa trị

Câu hỏi thảo luận 3 trang 46 KHTN lớp 7: Em hãy so sánh về tích của hóa trị và số nguyên tử của hai nguyên tố trong phân tử mỗi hợp chất ở Bảng 7.1

Trả lời:

Dựa vào bảng 7.1, ta có:

Trong phân tử mỗi hợp chất, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

Luyện tập 2 trang 46 KHTN lớp 7: Dựa vào hóa trị các nguyên tố ở bảng Phụ lục 1 trang 187, em hãy cho biết một nguyên tử Ca có thể kết hợp với bao nhiêu nguyên tử Cl hoặc bao nhiêu nguyên tử O.

Trả lời:

Dựa theo bảng Phụ lục 1 trang 187, Ca có hóa trị II nên Ca có thể kết hợp với 2 nguyên tử Cl (hóa trị I) hoặc 1 nguyên tử O (hóa trị II).

3. Công thức hóa học

Câu hỏi thảo luận 4 trang 47 KHTN lớp 7: Dựa vào ví dụ 2, em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

	Công thức hóa học	Tên phân tử	Khối lượng phân tử
	O3	Ozone	16 × 3 = 48 amu
	N2	Nitrogen	14 × 2 = 28 amu
	F2	Fluorine	19 × 2 = 38 amu
	Ne	Neon	20 amu

Câu hỏi thảo luận 5 trang 47 KHTN lớp 7: Kể tên và viết công thức hóa học các đơn chất kim loại và đơn chất phi kim ở thể rắn.

Trả lời:

Đơn chất kim loại ở thể rắn: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), aluminium (Al), iron (Fe), calcium (Ca), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn),…

Đơn chất phi kim ở thể rắn: carbon (C), phosphorus (P), silicon (Si), sulfur (S), boron (B), iodine (I2),…

Câu hỏi thảo luận 6 trang 48 KHTN lớp 7: Em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

Tên hợp chất	Thành phần phân tử	Công thức hóa học	Khối lượng phân tử
Magnesium chloride	1 nguyên tử Mg và 2 nguyên tử Cl	MgCl2	24 + 35,5 × 2 = 95 amu
Aluminium oxide	2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O	Al2O3	27 × 2 + 16 × 3 = 102 amu
Ammonia	1 nguyên tử N và 3 nguyên tử H	NH3	14 + 1 × 3 = 17 amu

Câu hỏi thảo luận 7 trang 48 KHTN lớp 7: Công thức hóa 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.

Trả lời:

- Iron(III) oxide được tạo thành từ 2 nguyên tố iron (Fe) và oxygen (O).

- Thành phần phân tử iron(III) oxide gồm 2 nguyên tử Fe và 3 nguyên tử O.

- Khối lượng phân tử bằng: 56 × 2 + 16 × 3 = 160 amu.

Câu hỏi thảo luận 8 trang 48 KHTN lớp 7: Công thức hóa học của một chất cho biết được những thông tin gì?

Trả lời:

Công thức hóa học cho biết: thành phần nguyên tố; tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố; khối lượng phân tử của chất.

4. Tính phần trăm nguyên tố trong hợp chất

Câu hỏi thảo luận 9 trang 48 KHTN lớp 7 : Tính phần trăm mỗi nguyên tố có trong các hợp chất: Al2O3, MgCl2, Na2S, (NH4)2CO3

Trả lời:

- Hợp chất Al2O3 có:

%Al =$\frac{KLNT\left(Al\right)\times 2}{KLPT\left(A{l}_2{O}_3\right)}\times 100\%$ =$\frac{27\times 2}{27\times 2+16\times 3}\times 100\%$ = 52,94%

%O = 100% - 52,94% = 47,06%

- Hợp chất MgCl2 có:

%Mg =$\frac{KLNT\left(Mg\right)}{KLPT\left(MgC{l}_2\right)}\times 100\%=\frac{24}{24+\mathrm{35,5}\times 2}\times 100\%$ = 25,26%

%Cl = 100% - 25,26% = 74,74%

- Hợp chất Na2S có:

%Na =$\frac{KLNT\left(Na\right)\times 2}{KLPT\left(N{a}_{2}S\right)}\times 100\%=\frac{23\times 2}{23\times 2+32}\times 100\%$ = 58,97%

%S = 100% - 58,97% = 41,03%

- Hợp chất (NH4)2CO3 có:

%N =$\frac{KLNT\left(N\right)\times 2}{KLPT\left({\left(N{H}_4\right)}_{2}C{O}_3\right)}\times 100\%=\frac{14\times 2}{14\times 2+1\times 4\times 2+12+16\times 3}\times 100\%$ = 29,17%

%H =$\frac{KLNT\left(H\right)\times 4\times 2}{KLPT\left({\left(N{H}_4\right)}_{2}C{O}_3\right)}\times 100\%=\frac{1\times 4\times 2}{14\times 2+1\times 4\times 2+12+16\times 3}\times 100\%$ = 8,33%

%C =$\frac{KLNT\left(C\right)}{KLPT\left({\left(N{H}_4\right)}_{2}C{O}_3\right)}\times 100\%=\frac{12}{14\times 2+1\times 4\times 2+12+16\times 3}\times 100\%$ = 12,5%

%O = 100% - %N - %H - %C = 100% - 29,17% - 8,33% - 12,5% = 50%

Luyện tập 1 trang 49 KHTN lớp 7: 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?

Trả lời:

Công thức hóa học của phosphoric acid là: H3PO4

%H =$\frac{KLNT\left(H\right)\times 3}{KLPT\left(H_{3}P{O}_4\right)}\times 100\%=\frac{1\times 3}{1\times 3+31+16\times 4}$ .100% = 3,06%

%P =$\frac{KLNT\left(P\right)}{KLPT\left(H_{3}P{O}_4\right)}\times 100\%=\frac{31}{1\times 3+31+16\times 4}$ .100% = 31,63%

%O = 100% - 3,06% - 31,63% = 65,31%

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

5. Xác định công thức hóa học

Câu hỏi thảo luận 10 trang 49 KHTN lớp 7: 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.

Trả lời:

Đặt công thức cần tìm của X là AlxCy.

%C = 100% - %Al = 100% - 75% = 25%

%Al =$\frac{KLNT\left(Al\right)\times x}{KLPT\left(A{l}_x{C}_y\right)}\times 100\%=\frac{27\times x}{144}.100\%$ = 75%

⇒ x = 4

%C =$\frac{KLNT\left(C\right)\times y}{KLPT\left(A{l}_x{C}_y\right)}\times 100\%=\frac{12\times y}{144}.100\%$ = 25%

⇒ y = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất X là Al4C3

Luyện tập 2 trang 49 KHTN lớp 7: 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 hóa học của hợp chất (Y)

Trả lời:

Với hợp chất FexOy ta có:

%O = 100% - %Fe = 100% - 70% = 30%

%Fe =$\frac{KLNT\left(Fe\right)\times x}{KLPT\left(F{e}_x{O}_y\right)}\times 100\%=\frac{56\times x}{160}.100\%$ = 70%

⇒ x = 2

%O =$\frac{KLNT\left(O\right)\times y}{KLPT\left(F{e}_x{O}_y\right)}\times 100\%=\frac{16\times y}{160}.100\%$ = 30%

⇒ y = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất Y là Fe2O3.

Vận dụng trang 50 KHTN lớp 7: 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 của hợp chất (Z) là 101 amu. Xác định công thức hóa học của (Z).

Tìm hiểu qua sách, báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của hợp chất (Z).

Pháo hoa

Trả lời:

Đặt công thức hóa học của Z có dạng: KxNyOz. Trong Z có:

%K =$\frac{KLNT\left(K\right)\times x}{KLPT\left(K_x{N}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{39\times x}{101}.100\%$ = 38,61%

⇒ x = 1

%N =$\frac{KLNT\left(N\right)\times y}{KLPT\left(K_x{N}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{14\times y}{101}.100\%$ = 13,86%

⇒ y = 1

%O =$\frac{KLNT\left(O\right)\times z}{KLPT\left(K_x{N}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{16\times z}{101}.100\%$ = 47,535%

⇒ z = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất Z là KNO3.

Một số ứng dụng của KNO3:

- Chế tạo thuốc nổ.

- Trong nông nghiệp KNO3 được dùng để sản xuất phân bón (như phân kali, phân NPK …)

- Trong công nghiệp thực phẩm KNO3 được dùng làm chất phụ gia thực phẩm (E 252), KNO3 được xem là một trong những giải pháp tốt để bảo quản thịt chống ôi thiu, …

- Trong công nghiệp dược phẩm KNO3 được dùng để bào chế kem đánh răng dành cho răng nhạy cảm, thuốc làm giảm các triệu chứng hen suyễn và bệnh viêm khớp, …

KNO3

Câu hỏi thảo luận 11 trang 50 KHTN lớp 7: Dựa vào công thức (2), hãy tính hóa trị của nguyên tố

a) N trong phân tử NH3

b) S trong phân tử SO2, SO3

c) P trong phân tử P2O5

Trả lời:

a) Trong phân tử $\stackrel{a}{N}{\stackrel{I}{H}}_3$, ta có: a × 1 = I × 3 ⇒ a = III.

Vậy trong phân tử NH3 nguyên tố N có hóa trị III.

b) Trong phân tử $\stackrel{a}{S}{\stackrel{II}{O}}_2$, ta có: a × 1 = II × 2 ⇒ a = IV.

Vậy trong phân tử SO2 nguyên tố S có hóa trị IV.

Trong phân tử $\stackrel{a}{S}{\stackrel{II}{O}}_3$, ta có: a × 1 = II × 3 ⇒ a = VI.

Vậy trong phân tử SO3 nguyên tố S có hóa trị VI.

c) Trong phân tử ${\stackrel{a}{P}}_2{\stackrel{II}{O}}_5$, ta có: a × 2 = II × 5 ⇒ a = V

Vậy trong phân tử P2O5 nguyên tố P có hóa trị V.

Luyện tập trang 50 KHTN lớp 7: Dựa vào Ví dụ 8, 9 và các bảng hóa trị ở Phụ lục trang 187, hãy xác định công thức hóa học các hợp chất tạo bởi:

a) potassium và sulfate

b) aluminium và carbonate

c) magnesium và nitrate

Trả lời:

a) Công thức hóa học chung: ${\stackrel{I}{K}}_x{\left({\stackrel{II}{SO}}_4\right)}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × I = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{I}=\frac{2}{1}$

Chọn x = 2; y = 1

Vậy công thức hóa học của hợp chất là K2SO4

b) Công thức hóa học chung: ${\stackrel{III}{Al}}_x{\left({\stackrel{II}{CO}}_3\right)}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × III = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{III}=\frac{2}{3}$

Chọn x = 2; y = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất là Al2(CO3)3

c) Công thức hóa học chung: ${\stackrel{II}{Mg}}_x{\left({\stackrel{I}{NO}}_3\right)}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × I

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{I}{II}=\frac{1}{2}$

Chọn x = 1; y = 2

Vậy công thức hóa học của hợp chất là Mg(NO3)2

Vận dụng trang 51 KHTN lớp 7: 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 hóa học của hợp chất (M).

Tìm hiểu thông qua sách, báo, internet và cho biết các ứng dụng của thạch cao.

Trả lời:

Xác định công thức hóa học của hợp chất M:

- Công thức hóa học chung của M: ${\stackrel{II}{Ca}}_x{\left(\stackrel{II}{\stackrel{}{S{O}_4}}\right)}_y$

- Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × II

- Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{II}=\frac{1}{1}$

- Chọn x = 1; y = 1. Công thức hóa học của hợp chất M là CaSO4.

Một số ứng dụng của thạch cao:

­- Trong xây dựng: làm vách ngăn, trang trí nội thất…

- Trong y tế: làm khung xương, bó bột …

- Trong mỹ thuật: đổ khuôn, đúc tượng …

BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Bài 1 trang 51 KHTN lớp 7: Viết công thức hóa học các hợp chất tạo bởi oxygen và mỗi nguyên tố sau: potassium, magnesium, aluminium, phosphorus (hóa trị V)

Trả lời:

- Hợp chất tạo bởi oxygen và potassium có dạng:  ${\stackrel{I}{K}}_x{\stackrel{II}{O}}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × I = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{I}=\frac{2}{1}$

Chọn x = 2; y = 1

Vậy công thức hóa học của hợp chất là K2O

- Hợp chất tạo bởi oxygen và magnesium có dạng: ${\stackrel{II}{Mg}}_x{\stackrel{II}{O}}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{II}=\frac{1}{1}$

Chọn x = 1; y = 1

Vậy công thức hóa học của hợp chất là MgO

- Hợp chất tạo bởi oxygen và aluminium có dạng: ${\stackrel{III}{Al}}_x{\stackrel{II}{O}}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × III = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{III}=\frac{2}{3}$

Chọn x = 2; y = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất là Al2O3

- Hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus có dạng: ${\stackrel{V}{P}}_x{\stackrel{II}{O}}_y$

Theo quy tắc hóa trị ta có: x × V = y × II

Chuyển thành tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{V}=\frac{2}{5}$

Chọn x = 2; y = 5

Vậy công thức hóa học của hợp chất là P2O5

Bài 2 trang 51 KHTN lớp 7: Dựa vào bảng hóa trị ở Phụ lục trang 187, em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

Chất	Công thức hóa học	Khối lượng phân tử
Sodium sulfide (S hóa trị II)	Na2S	23 × 2 + 32 = 78 amu
Aluminium nitride (N hóa trị III)	AlN	27 + 14 = 41 amu
Copper(II) sulfate	CuSO4	64 + 32 + 16 × 4 = 160 amu
Iron(III) hydroxide	Fe(OH)3	56 + 16 × 3 + 1 × 3 = 107 amu

Bài 3 trang 51 KHTN lớp 7: 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 phần trăm tương ứng là 40%, 12% và 48%. Khối lượng phân tử (T) là 100 amu. Hãy xác định công thức hóa học của (T).

Trả lời:

Hợp chất T có công thức cần tìm là CaxCyOz.

%Ca =$\frac{KLNT\left(Ca\right)\times x}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{40\times x}{100}.100\%$ = 40%

⇒ x = 1

%C =$\frac{KLNT\left(C\right)\times y}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{12\times y}{100}.100\%$ = 12%

⇒ y = 1

%O =$\frac{KLNT\left(O\right)\times z}{KLPT\left(C{a}_x{C}_y{O}_z\right)}\times 100\%=\frac{16\times z}{100}.100\%$ = 48%

⇒ z = 3

Vậy công thức hóa học của hợp chất là CaCO3

SÁCH BÀI TẬP

Bài 7.1 trang 22 SBT Khoa học tự nhiên 7: Trong chất cộng hóa trị, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Hóa trị của nguyên tố là đại lượng biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử nguyên tố khác có trong phân tử.

B. Hóa trị của nguyên tố bằng số H liên kết với nguyên tử nguyên tố đó.

C. Hóa trị của nguyên tố bằng số nguyên tử H và nguyên tử O liên kết với nguyên tố đó.

D. Hóa trị của nguyên tố bằng số nguyên tử O liên kết với nguyên tố đó nhân với 2.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

B đúng khi xét hợp chất với hydrogen.

C đúng khi nguyên tố đang xét liên kết với hydrogen và oxygen.

D đúng khi xét hợp chất với oxygen.

Bài 7.2 trang 22 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Trong hợp chất tạo bởi C và H, hóa trị của nguyên tố C luôn bằng IV vì một nguyên tử C luôn liên kết với 4 nguyên tử H.

B. Trong hợp chất cộng hóa trị, nguyên tố H luôn có hóa trị bằng I.

C. Trong hợp chất, nguyên tố O luôn có hóa trị bằng II.

D. Trong hợp chất, nguyên tố N luôn có hóa trị bằng III.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

A sai, vì có hợp chất một nguyên tử C có thể liên kết với ít hơn 4 nguyên tử H. Ví dụ: CH3Cl…

C sai, vì O có hóa trị khác II trong một số hợp chất như H2O2; Na2O2 …

D sai vì N còn có hóa trị khác III.

Bài 7.3 trang 22 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Công thức hóa học cho biết thành phần nguyên tố và số nguyên tử của chất.

B. Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất và cho biết hóa trị của chất.

C. Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất và cho biết khối lượng phân tử của chất.

D. Công thức hóa học dùng để biểu diễn các nguyên tố có trong chất.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

A sai vì công thức hóa học cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử chất.

B sai vì công thức hóa học không dùng để biểu diễn chất và không có hóa trị của chất.

D sai vì công thức hóa học không dùng để biểu diễn các nguyên tố có trong chất.

Bài 7.4 trang 22 SBT Khoa học tự nhiên 7: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Công thức hóa học cho biết số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử của chất.

B. Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất và cho biết chất đó là đơn chất hay hợp chất.

C. Công thức hóa học cho ta biết được khối lượng phân tử của chất.

D. Công thức hóa học cho biết được trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

D sai vì, công thức hóa học không cho biết được trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

Bài 7.5 trang 22 SBT Khoa học tự nhiên 7: Có các phát biểu sau:

(a) Cách biểu diễn công thức hóa học của kim loại và khí hiếm giống nhau.

(b) Công thức hóa học của các đơn chất phi kim trùng với kí hiệu nguyên tố hóa học.

(c) Dựa vào công thức hóa học, ta luôn xác định được hóa trị của các nguyên tố.

(d) Các chất có cùng khối lượng phân tử thì có cùng công thức hóa học.

Số phát biểu đúng là

A. 1.                     

B. 2.                      

C. 3.                      

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phát biểu (a) và (c) đúng.

Phát biểu (b) sai, ví dụ đơn chất oxygen: O2 còn kí hiệu nguyên tố oxygen là O.

Phát biểu (d) sai, vì có nhiều chất trùng khối lượng phân tử nhưng công thức hóa học khác nhau, ví dụ: carbon dioxide (CO2) và dinitrogen oxide (N2O) đều có cùng khối lượng phân tử là 44 amu.

Bài 7.6 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Có các phát biểu sau:

(a) Trong hợp chất gồm các nguyên tố C, H, O thì O luôn có hóa trị bằng II.

(b) Tùy thuộc vào nguyên tử liên kết với nguyên tố P mà hóa trị của P có thể bằng III và bằng V.

(c) Trong các hợp chất gồm nguyên tố S và nguyên tố O thì S luôn có 1 hóa trị.

(d) Nguyên tố H và nguyên tố Cl đều có hóa trị bằng I trong các hợp chất.

Số phát biểu đúng là

A. 1.                     

B. 2.                      

C. 3.                      

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các phát biểu (a) và (b) đúng.

Phát biểu (c) sai vì trong hợp chất của S với O thì S có thể có hóa trị IV (trong SO2) hoặc VI (trong SO3).

Phát biểu (d) sai vì Cl là nguyên tố có nhiều hóa trị.

Bài 7.7 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Có các phát biểu sau:

(a) Công thức hóa học của kim loại trùng với kí hiệu nguyên tố vì mỗi phân tử kim loại chỉ gồm 1 nguyên tử kim loại.

(b) Các nguyên tố khí hiếm không kết hợp với nguyên tố khác hoặc với chính nó vì chúng trơ về mặt hóa học. Do đó, công thức hóa học của nó trùng với kí hiệu nguyên tố.

(c) Nguyên tố oxygen thường xếp cuối công thức hóa học.

(d) Nguyên tố kim loại luôn xếp ở đầu công thức hóa học.

(e) Trong công thức hóa học, tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố bằng tỉ lệ hóa trị của các nguyên tố tương ứng.

Số phát biểu không đúng là

A. 1.                     

B. 2.                      

C. 3.                      

D. 4.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Chỉ có phát biểu (c) đúng.

Phát biểu (a) sai vì: Đối với đơn chất kim loại, hạt hợp thành là nguyên tử nên kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại được coi là công thức hóa học của đơn chất kim loại.

Phát biểu (b) sai vì: Trong một số trường hợp đặc biệt khí hiếm vẫn có thể tham gia phản ứng hóa học.

Phát biểu (d) sai vì: Một số trường hợp nguyên tố kim loại xếp ở cuối công thức hóa học như CH3COONa, C2H5ONa…

Phát biểu (e) sai vì: Trong công thức hóa học, tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố bằng nghịch đảo tỉ lệ hóa trị của các nguyên tố tương ứng.

Bài 7.8 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Điền đẩy đủ các từ hoặc cụm từ thích hợp vào các câu dưới đây:

a) Trong chất cộng hóa trị, nguyên tố H luôn có (1) …, nguyên tố O thường có (2)….

b) Trong hợp chất, nguyên tố P có hóa trị (3) …. Nguyên tố N có hóa trị (4) ….

Lời giải:

a) Trong chất cộng hóa trị, nguyên tố H luôn có (1) hóa trị I, nguyên tố O thường có (2) hóa trị II.

b) Trong hợp chất, nguyên tố P có hóa trị (3) III hoặc V. Nguyên tố N có hóa trị (4) II, III, IV …

Bài 7.9 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Trong các nguyên tố sau: H, N, O, C, S, Na, Mg, Al, Fe

a) Nguyên tố nào có nhiều hóa trị trong hợp chất? Cho ví dụ.

b) Nguyên tố nào có hóa trị cao nhất? Cho ví dụ.

Lời giải:

a) Nguyên tố có nhiều hóa trị trong hợp chất là N, O, C, S, Fe.

Ví dụ:

+ N có hóa trị IV trong nitrogen dioxide (NO2), có hóa trị III trong ammonia (NH3).

+ O có hóa trị II trong nhiều hợp chất, có hóa trị I trong hydrogen peroxide (H2O2).

+ C có hóa trị II trong hợp chất carbon monoxide (CO), có hóa trị IV trong hợp chất carbon dioxide (CO2).

+ S có hóa trị IV trong hợp chất sulfur dioxide (SO2), có hóa trị VI trong hợp chất sulfur trioxide (SO3).

+ Fe có hóa trị II trong iron(II) oxide (FeO), có hóa trị III trong iron(III) oxide (Fe2O3).

b) Nguyên tố có hóa trị cao nhất là S, ví dụ trong hợp chất sulfur trioxide, S có hóa trị VI.

Bài 7.10 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Điền đầy đủ các từ hoặc cụm từ thích hợp vào các câu dưới đây:

a) Công thức hóa học dùng để (1) …. Công thức hóa học cho biết (2) …

b) Công thức hóa học chung của phân tử có dạng (3) …. Từ % nguyên tố và khối lượng phân tử, ta luôn (4) …

Lời giải:

a) Công thức hóa học dùng để (1) biểu diễn chất, gồm một hoặc nhiều kí hiệu nguyên tố và chỉ số ghi ở phía dưới, bên phải kí hiệu. Công thức hóa học cho biết (2) một phân tử được cấu tạo từ những nguyên tố nào, số lượng mỗi nguyên tố có trong phân tử đó. Từ đó, có thể tính được khối lượng phân tử.

b) Công thức hóa học chung của phân tử có dạng (3) AxBy. Từ % nguyên tố và khối lượng phân tử, ta luôn (4) tìm được công thức hóa học của chất.

Bài 7.11 trang 23 SBT Khoa học tự nhiên 7: Điền đầy đủ các từ hoặc cụm từ thích hợp vào các câu dưới đây:

a) Từ quy tắc hóa trị, ta rút ra được tỉ lệ số nguyên tử bằng (1) …. Khi biết tỉ lệ số nguyên tử, ta (2) …

b) Công thức hóa học của kim loại và khí hiếm (3) …. Đơn chất phi kim có công thức hóa học (4) …

Lời giải:

a) Từ quy tắc hóa trị, ta rút ra được tỉ lệ số nguyên tử bằng (1) nghịch đảo của tỉ lệ hóa trị tương ứng. Khi biết tỉ lệ số nguyên tử, ta (2) suy ra được công thức hóa học.

b) Công thức hóa học của kim loại và khí hiếm (3) trùng với kí hiệu nguyên tố. Đơn chất phi kim có công thức hóa học (4) là nguyên tử hoặc phân tử.

Bài 7.12 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Xác định công thức hóa học của hợp chất sulfur dioxide có cấu tạo từ sulfur hóa trị VI và oxygen.

Lời giải:

S có hóa trị VI và O có hóa trị II.

Công thức hóa học chung: SxOy

Theo quy tắc hóa trị ta có: x . VI = y. II

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{VI}=\frac{1}{3}$

Chọn x =  1; y = 3. Vậy công thức hóa học của hợp chất là SO3.

Bài 7.13 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Xác định công thức hóa học của hợp chất calcium phosphate có cấu tạo từ Ca và nhóm (PO4). Tính khối lượng phân tử của hợp chất calcium phosphate.

Lời giải:

Ca có hóa trị II, nhóm (PO4) có hóa trị III.

Công thức hóa học chung của hợp chất: Cax(PO4)y

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

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{III}{II}=\frac{3}{2}$

Chọn x = 3; y = 2. Vậy công thức hóa học của hợp chất là Ca3(PO4)2.

Khối lượng phân tử của hợp chất là: 40 . 3 + (31 + 16 . 4). 3 = 310 amu.

Bài 7.14 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Trong khí thải nhà máy (hình bên) có các oxide của carbon và sulfur (cùng hóa trị).

a) Hãy các định công thức hóa học của các hợp chất này và tính khối lượng phân tử của chúng.

b) Trong phân tử của các hợp chất trên có chứa loại liên kết hóa học gì?

Lời giải:

a) Ta có hóa trị của C và S trong hợp chất cần xác định là IV.

Công thức hóa học chung: MxOy (với M là nguyên tố đại diện cho C, S và O có hóa trị II).

Theo quy tắc hóa trị ta có: x . IV = y . II

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{IV}=\frac{1}{2}$

Chọn x = 1, y = 2. Vậy công thức hóa học của các hợp chất này là CO2; SO2.

Khối lượng phân tử CO2 bằng: 12 + 16 . 2 = 44 (amu).

Khối lượng phân tử SO2 bằng: 32 + 16 . 2 = 64 (amu).

b) Liên kết trong các phân tử CO2, SO2 là liên kết cộng hóa trị do các hợp chất này đều ở thể khí và đều được cấu tạo từ các nguyên tố phi kim.

Bài 7.15 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Hợp chất (E) là oxide của nguyên tố M có hóa trị VI. Biết (E) có khối lượng phân tử bằng 80 amu và có 60% oxygen. Hãy xác định công thức hóa học của hợp chất E.

Lời giải:

M có hóa trị VI; O có hóa trị II.

Gọi công thức hóa học chung của E là: MxOy.

Theo quy tắc hóa trị ta có: x . VI = y. II

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{VI}=\frac{1}{3}$

Chọn x =  1; y = 3. Vậy công thức hóa học của hợp chất E là MO3.

Lại có: KLPT (MO3) = KLNT(M) + 16 . 3 = 80 amu

⇒ KLNT (M) = 32 amn. Vậy M là S.

Công thức hóa học của hợp chất E là SO3.

Bài 7.16 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Ammonium carbonate là hợp chất được sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm, công nghiệp, nông nghiệp, y tế, … Nó còn được gọi là ammonia của thợ làm bánh và là tiền thân của các chất hiện đại hơn như baking soda và bột nở.

a) Hãy các định công thức hóa học của hợp chất ammonium carbonnate.

b) Tính phần trăm (%) của nguyên tố N trong hợp chất trên.

Lời giải:

a) Công thức hóa học chung: $\stackrel{I}{\stackrel{}{{\left(N{H}_4\right)}_x}}\stackrel{II}{\stackrel{}{{\left(C{O}_3\right)}_y}}$

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

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{I}=\frac{2}{1}$

Chọn x = 2; y = 1. Vậy công thức hóa học của hợp chất là (NH4)2CO3.

b) Trong (NH4)2CO3 có:

$\%N=\frac{KLNT\left(N\right)\times 2}{KLPT\left({\left(N{H}_4\right)}_{2}C{O}_3\right)}\times 100\%=\frac{14\times 2}{(14+1\times 4)\times 2+12+16\times 3}\times 100\%=\mathrm{29,2}\%$

Bài 7.17 trang 24 SBT Khoa học tự nhiên 7: Bột thạch cao có nhiều ứng dụng quan trọng như: Tạo hình trong những công trình kiến trúc, làm vật liệu xây dựng, vữa trát tường, đúc tượng, làm khuôn đúc chịu nhiệt, … Trong y tế, nó còn được dùng làm khung xương, bó bột, khuôn mẫu trong nha khoa, …

Thành phần chính của bột thạch cao là hợp chất (G) gồm calcium và gốc sulfate.

a) Xác định công thức hóa học của hợp chất (G).

b) Hãy cho biết trong phân tử hợp chất (G), nguyên tố nào có phần trăm (%) lớn nhất.

Lời giải:

a) Công thức hóa học chung của hợp chất G: $\stackrel{II}{\stackrel{}{C{a}_x}}\stackrel{II}{\stackrel{}{{\left(S{O}_4\right)}_y}}$

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

Chuyển về tỉ lệ: $\frac{x}{y}=\frac{II}{II}=\frac{1}{1}$

Chọn x = 1; y = 1. Vậy công thức hóa học của hợp chất là CaSO4.

b) Trong CaSO4 có:

$\%Ca=\frac{KLNT\left(Ca\right)\times 1}{KLPT\left(CaS{O}_4\right)}\times 100\%=\frac{40\times 1}{40+32+16\times 4}\times 100\%=\mathrm{29,41}\%$

$\%S=\frac{KLNT\left(S\right)\times 1}{KLPT\left(CaS{O}_4\right)}\times 100\%=\frac{32\times 1}{40+32+16\times 4}\times 100\%=\mathrm{23,53}\%$

%O = 100% - %Ca - %S = 100% - 29,41% - 23,53% = 47,06%.

Vậy trong CaSO4, nguyên tố O có phần trăm lớn nhất.

Bài 7.18 trang 25 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một oxide có công thức XOn, trong đó X chiếm 30,43% (khối lượng); Biết khối lượng phân tử của oxide bằng 46 amu. Xác định công thức hóa học của oxide trên.

Lời giải:

Theo đề bài ta có:

KLPT (XOn) = KLNT (X) + 16 × n = 46 amu (1)

Mặt khác trong XOn có:

 $\%X=\frac{KLNT\left(X\right)}{46}.100\%=\mathrm{30,43}\%\Rightarrow KLNT\left(X\right)=14.$ (2)

Thay KLNT (X) vào (1) được n = 2.

Vậy công thức của oxide là NO2.

Bài 7.19 trang 25 SBT Khoa học tự nhiên 7: Để pháo hoa có nhiều màu sắc khác nhau, người ta sẽ cho vào thuốc pháo các chất phụ gia tạo màu. Các chất phụ gia này thường là các muối của một số kim loại, trong đó có muối (Y) gồm kim loại M và nguyên tố chlorine. Biết (Y) có khối lượng phân tử là 135 amu và M chiếm 47,41% theo khối lượng. Xác định công thức hóa học của (Y).

Lời giải:

Công thức hóa học chung của (Y) là MCln (vì M có hóa trị n; Cl hóa trị I).

Theo đề bài ta có:

KLPT (MCln) = KLNT (X) + 35,5.n = 135 amu (1)

Lại có:

$\begin{array}{c}\%M=\frac{KLNT\left(M\right)\times 1}{KLPT\left(MC{l}_n\right)}\times 100\%=\frac{KLNT\left(M\right)\times 1}{135}\times 100\%=\mathrm{47,41}\%\\ \Rightarrow KLNT\left(M\right)=64\left(2\right)\end{array}$

Thay (2) vào (1) được n = 2. Vậy công thức hóa học của Y là CuCl2.

Bài 7.20 trang 25 SBT Khoa học tự nhiên 7: Hợp chất (Z) là khoáng vật có ánh kim và sắc vàng đồng từ nhạt tới đậm. Màu sắc của khoáng vật này đã tạo nên tên hiệu riêng của nó là vàng của kẻ ngốc (ảnh bên), do nó trông tương tự như vàng.

Trong hợp chất (Z) có 46,67% iron, còn lại là sulfur.

a) Xác định công thức hóa học của hợp chất (Z).

b) Tìm hiểu trên internet, em hãy cho biết tên gọi và một số ứng dụng của (Z).

Lời giải:

a) Gọi công thức hợp chất (Z) là FexSy, ta có:

$\%Fe=\frac{KLNT\left(Fe\right)\times x}{KLPT\left(F{e}_x{S}_y\right)}\times 100\%=\frac{56\times x}{KLPT\left(F{e}_x{S}_y\right)}\times 100\%=\mathrm{46,67}\%\left(1\right)$

$\%S=\frac{KLNT\left(S\right)\times y}{KLPT\left(F{e}_x{S}_y\right)}\times 100\%=\frac{32\times y}{KLPT\left(F{e}_x{S}_y\right)}\times 100\%=100\%-\mathrm{46,67}\%=\mathrm{53,33}\%\left(2\right)$

Từ (1) và (2), ta có:

$\begin{array}{c}\frac{\%Fe}{\%S}=\frac{56\times x}{32\times y}=\frac{\mathrm{46,67}}{\mathrm{53,33}}\\ \Rightarrow \frac{x}{y}=\frac{\mathrm{46,67}\times 32}{\mathrm{53,33}\times 56}\approx \mathrm{0,5}=\frac{1}{2}\end{array}$

Chọn x = 1, y = 2. Vậy công thức hóa học của hợp chất Z là FeS2.

b) FeS2 có tên gọi là pirit sắt hay iron pyrite.

Hợp chất này được sử dụng trong sản xuất sulfur dioxide; sulfuric acid.