Bài 7. Hóa trị và cơng thức hóa học
A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi mở đầu trang 40 SGK Khoa học tự nhiên 7: Trong phân tử nước, một nguyên
tử O liên kết với hai nguyên tử H, người ta nói rằng O có hóa trị II. Vậy hóa trị có mối
liên hệ với cơng thức hóa học của hợp chất như thế nào?
Trả lời:
- Trong cơng thức hóa học của hợp chất hai nguyên tố, tích của chỉ số và hóa trị của
ngun tố này bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia.
- Người ta quy ước ngun tố H ln có hóa trị I. Nguyên tử của nguyên tố khác liên kết
được với bao nhiêu ngun tử H thì ngun tố đó có hóa trị bằng bất nhiêu.
- Oxygen cũng được quy ước có hóa trị II. Từ đó ta xác định được hóa trị cho các nguyên
tố khác trong các hợp chất có chứa H hoặc O.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Công thức hóa học
Câu hỏi trang 41 SGK Khoa học tự nhiên 7: Copper sulfate (CuSO4) được dùng làm
chất chống xoăn lá cây 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.
Trả lời:
Trong một phân tử copper sulfate (CuSO4) có một nguyên tử Cu, một nguyên tử S và bốn
nguyên tử O.
Khối lượng phân tử CuSO4 bằng: 64.1 + 32.1 + 16.4 = 160 (amu)
Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong CuSO4 là:
%Cu
%S
64.1.100%
40%
160
32.1.100%
20%
160
%O = 100% - 40% - 20% = 40%
II. Hóa trị
1. Cách xác định hóa trị
Câu hỏi trang 42 SGK Khoa học tự nhiên 7: Sơ đồ sau mơ tả sự hình thành liên kết
cộng hóa trị trong phân tử HCl:
Xác định hóa trị của chlorine trong hợp chất trên.
Trả lời:
Trong chất cộng hóa trị, hóa trị của nguyên tố được xác định bằng số cặp electron dùng
chung của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử khác.
Theo sơ đồ mơ tả sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử HCl ta thấy:
Nguyên tử Cl có 1 cặp electron dùng chung với nguyên tử H ⇒ Trong hợp chất trên Cl có
hóa trị I.
2. Quy tắc hóa trị
Hoạt động trang 42 SGK Khoa học tự nhiên 7: Tìm hiểu về quy tắc hóa trị
Quan sát Bảng 7.1 và thực hiện các yêu cầu sau:
Bảng 7.1.
Hóa trị của lưu
Tích của chỉ số và hóa trị
Tích của chỉ số và hóa
huỳnh/carbon
của lưu huỳnh/carbon
trị của hydrogen
H2S
II
1.II
2.I
CH4
IV
1.IV
4.1
1. Xét phân tử H2S, hãy so sánh tích của chỉ số và hóa trị của ngun tố lưu huỳnh với
tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen.
2. Đối với phân tử CH4, hãy so sánh tích của chỉ số và hóa trị của ngun tố carbon với
tích chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen.
Trả lời:
1. Xét phân tử H2S
Ta thấy: 1.II = 2.I
⇒ Tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố lưu huỳnh bằng tích của chỉ số và hóa trị của
ngun tố hydrogen.
2. Xét phân tử CH4.
Ta thấy: 1.IV = 4.I
⇒ Tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố carbon bằng tích của chỉ số và hóa trị của
ngun tố hydrogen.
Câu hỏi 1 trang 43 SGK Khoa học tự nhiên 7: Xác định hóa trị của lưu huỳnh trong
hợp chất sulfur dioxide (một nguyên tử S liên kết với hai nguyên tử O).
Trả lời:
Oxygen được quy ước có hóa trị II.
Hợp chất sulfur dioxide (SO2), nguyên tử nguyên tố S liên kết được với hai nguyên tử O
nên có hóa trị IV
Câu hỏi 2 trang 43 SGK Khoa học tự nhiên 7: Hãy xác định hóa trị của carbon trong
hợp chất methane có trong Hình 5.3b.
Trả lời:
Quy ước nguyên tố H có hóa trị I.
Nguyên tử C liên kết được với 4 nguyên tử H nên nguyên tử C có hóa trị IV.
Câu hỏi 3 trang 43 SGK Khoa học tự nhiên 7: Dựa vào quy tắc hóa trị và Bảng 7.2, cho
biết cơng thức hóa học của potassium oxide là KO hay K2O.
Trả lời:
Theo bảng 7.2, nguyên tố K có hóa trị I, nguyên tố O có hóa trị II.
Giả sử, cơng thức hóa học của potassium oxide là KO.
Theo quy tắc hóa trị: 1.I ≠ 1.II
⇒ Giả sử sai.
⇒ Cơng thức hóa học của potassium oxide là K2O
Theo quy tắc hóa trị: 2.I = 1.II (thỏa mãn).
III. Lập cơng thức hóa học của hợp chất
2. Lập cơng thức hóa học của hợp chất theo phần trăm các nguyên tố
Câu hỏi 1 trang 44 SGK Khoa học tự nhiên 7: Khí carbon dioxide ln có thành phần
như sau: cứ 1 phần khối lượng carbon có tương ứng 2,667 phần khối lượng oxygen. Hãy
lập cơng thức hóa học của khí carbon dioxide, biết khối lượng phân tử của nó là 44 amu.
Trả lời:
Đặt cơng thức của khí carbon dioxide là CxOy.
Khối lượng phân tử của khí carbon dioxide là: 12.x + 16.y = 44
Ta có:
12x
x 1
1
⇒ ⇒ y = 2x
y 2
16y 2,667
Thay y = 2x vào phương trình khối lượng phân tử được:
12.x + 16.2x = 44 ⇒ x = 1, vậy y = 2.
Vậy công thức của khí carbon dioxide là CO2.
Câu hỏi 2 trang 44 SGK Khoa học tự nhiên 7: 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.
Trả lời:
I
II
Đặt cơng thức của khí hydrogen sulfide là H x Sy
Theo quy tắc hóa trị: x.I = y.II
⇒
x II 2
y I 1
Lấy x = 2 và y = 1.
Vậy cơng thức của khí hydrogen sulfide là H2S.
⇒ Khối lượng phân tử của khí hydrogen sulfide là: 2.1 + 32 = 34 (amu).
Phần trăm về khối lượng của lưu huỳnh và của hydrogen trong H2S là:
%H
2.1.100%
5,88%
34
%S
1.32.100%
94,12%
34
Em có thể trang 44 SGK Khoa học tự nhiên 7: Xác định được phần trăm khối lượng
các nguyên tố hóa học có trong các chất dựa vào công thức phân tử trên nhãn mác sản
phẩm như phân bón, thức ăn, đồ uống, …
Trả lời:
Bột thuốc muối chữa đau dạ dày có cơng thức hóa học là NaHCO3 (natri hydrocarbonat
hay sodium hydrocarbonate).
Khối lượng phân tử NaHCO3 bằng 23.1 + 1.1 + 12 + 16.3 = 84 amu
Phần trăm khối lượng các nguyên tố hóa học trong 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%