Bài 7. Hóa trị và công 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 công thức hóa học của hợp chất như thế nào?
Trả lời:
- Trong công thức hóa học của hợp chất hai nguyên tố, tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia.
- Người ta quy ước nguyên tố H luôn có hóa trị I. Nguyên tử của nguyên tố khác liên kết được với bao nhiêu nguyên tử H thì nguyên 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:
64.1.100%
%Cu 40%
160 32.1.100%
%S 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 mô 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 mô 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 huỳnh/carbon
Tích của chỉ số và hóa trị của lưu huỳnh/carbon
Tích của chỉ số và hóa 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 nguyên 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 nguyên 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 nguyên 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 nguyên 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 công 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, công thức hóa học của potassium oxide là KO.
Theo quy tắc hóa trị: 1.I ≠ 1.II
⇒ Giả sử sai.
⇒ Công thức hóa học của potassium oxide là K2O Theo quy tắc hóa trị: 2.I = 1.II (thỏa mãn).
III. Lập công thức hóa học của hợp chất
2. Lập công 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 luôn có thành phần như sau: cứ 1 phần khối lượng carbon có tương ứng 2,667 phần khối lượng oxygen. Hãy lập công thức hóa học của khí carbon dioxide, biết khối lượng phân tử của nó là 44 amu.
Trả lời:
Đặt công thức của khí carbon dioxide là CxOy.
Khối lượng phân tử của khí carbon dioxide là: 12.x + 16.y = 44 Ta có: 12x 1
16y 2,667⇒ x 1
y 2 ⇒ y = 2x
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:
Đặt công thức của khí hydrogen sulfide là H SI x IIy
Theo quy tắc hóa trị: x.I = y.II
⇒ x II 2 y I 1
Lấy x = 2 và y = 1.
Vậy công 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:
2.1.100%
%H 5,88%
34
1.32.100%
%S 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 công 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%
