1.9. Cách lập công thức hóa học của một chất theo hóa trị

 

A. Lý thuyết & Phương pháp giải

- Quy tắc hóa trị: Trong công thức hóa học, tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của hóa trị và chỉ số của nguyên tố kia.

- Phương pháp lập công thức hóa học của hợp chất theo hóa trị:

Đặt hợp chất có dạng: 

Với:

    +) A, B là nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử (đã biết).

    +) a, b lần lượt là hóa trị của A, B (đã biết hoặc đã xác định được).

    +) x, y chỉ số nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử (x, y chưa biết, cần xác định).

Theo quy tắc hóa trị: x.a = y.b

Chuyển về tỉ lệ: 

Lấy x = b (hay b’) và y = a (hay a’) nếu a’, b’ là những số nguyên đơn giản hơn so với a, b.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi photpho hóa trị V và oxi.

Lời giải:

Đặt công thức hóa học dạng chung của hợp chất có dạng: PxOy.

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

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 2 thì y = 5. Vậy công thức hóa học của hợp chất là P2O5.

Ví dụ 2: Hợp chất của nguyên tố X với O là X2O3 và hợp chất của nguyên tố Y với H là YH2. Công thức hoá học hợp chất của X với Y là

    A. XY.

    B. X2Y.

    C. XY2.

    D. X2Y3.

Lời giải:

Chọn D.

- Xác định hóa trị của X:

Đặt hóa trị của X là a. Ta có:

2.a = 3.II ⇒ a = III.

- Xác định hóa trị của Y:

Đặt hóa trị của Y là b. Ta có:

1.b = 2.I ⇒ b = II.

- Đặt công thức hóa học hợp chất của X và Y là XmYn.

Theo quy tắc hóa trị có:

        III.m = II.n

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy m = 2 thì n = 3. Công thức hóa học của hợp chất là: X2Y3.

Ví dụ 3: Biết Ca có hóa trị II, nhóm (PO4) có hóa trị III. Hãy chọn công thức hoá học đúng trong số các công thức hóa học sau đây?

    A. CaPO4.

    B. Ca2(PO4)2.

    C. Ca3(PO4)2.

    D. Ca3(PO4)3.

Lời giải:

Chọn C.

Đặt công thức hóa học của hợp chất có dạng Cax(PO4)y.

Theo quy tắc hóa trị có: II.x = III.y

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 3 thì y = 2. Công thức hóa học của hợp chất là: Ca3(PO4)2.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Biết trong hợp chất giữa S và H thì S có hóa trị II. Công thức hóa học thỏa mãn là

    A. H2S.

    B. HS.

    C. H4S.

    D. HS2.

Lời giải:

Chọn A.

Đặt công thức hóa học có dạng HxSy.

Theo quy tắc hóa trị có: x.I = y.II

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 2 thì y = 1. Công thức hóa học của hợp chất là H2S.

Câu 2: Hợp chất giữa Cr hoá trị II và (PO4) hoá trị III có công thức hoá học đúng là

    A. CrPO4.

    B. Cr2(PO4)3.

    C. Cr3(PO4)2.

    D. Cr(PO4)2.

Lời giải:

Chọn C.

Đặt công thức hóa học chung của hợp chất có dạng: Crx(PO4)y.

Theo quy tắc hóa trị có: II.x = III.y

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 3 thì y = 2. Công thức hóa học của hợp chất là: Cr3(PO4)2.

Câu 3: Hợp chất của P và H, trong đó P có hóa trị III là

    A. P3H.

    B. PH.

    C. PH3.

    D. P3H3.

Lời giải:

Chọn C.

Đặt công thức hóa học có dạng PxHy.

Theo quy tắc hóa trị có: x.III = y.I

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 1 thì y = 3. Công thức hóa học của hợp chất là PH3.

Câu 4: Cho biết:

- Công thức hoá học của hợp chất tạo nên từ nguyên tố X với nhóm (PO4) hoá trị III là XPO4.

- Công thức hóa học của hợp chất tạo nên từ nhóm nguyên tử Y với H là H3Y.

Công thức hoá học của hợp chất tạo nên từ X và Y là

    A. X2Y3.

    B. XY.

    C. XY2.

    D. X2Y.

Lời giải:

Chọn B.

- Xác định hóa trị của X:

Đặt hóa trị của X là a, áp dụng quy tắc hóa trị có: 1.a = 1.III ⇒ a = III.

Vậy X có hóa trị III.

- Xác định hóa trị của Y:

Đặt hóa trị của Y là b, áp dụng quy tắc hóa trị ta có: I.3 = b.1 ⇒ b = III.

- X và Y có hóa trị bằng nhau, vậy hợp chất tạo nên từ X và Y có công thức hóa học là XY.

Câu 5: Từ hoá trị của Al trong Al2O3. Hãy chọn công thức hoá của hợp chất giữa Al liên kết với gốc (SO4) có hóa trị II trong số các công thức sau:

    A. Al2(SO4)3.

    B. AlSO4.

    C. Al3(SO4)2.

    D. Al(SO4)3.

Lời giải:

Chọn A.

- Xác định hóa trị của nhôm trong Al2O3:

Gọi hóa trị của Al là a. Áp dụng quy tắc hóa trị có 2.a = 3.II ⇒ a = III.

- Đặt công thức hóa học chung của hợp chất cần tìm là Alx(SO4)y.

Áp dụng quy tắc hóa trị có:

x.III = y.II

Chuyển thành tỉ lệ: 

Lấy x = 2 thì y = 3. Công thức hóa học cần tìm là Al2(SO4)3.

Câu 6: Hợp chất nào sau đây C có hóa trị II?

    A. CaCO3.

    B. CH4.

    C. CO.

    D. CO2.

Lời giải:

Chọn C.

Câu 7: Một hợp chất có phân tử gồm: 3 Ca, 2 P, 8 O. Công thức nào sau đây là đúng?

    A. Ca2(PO4)3.

    B. CaPO4.

    C. Ca3(PO4)2.

    D. Ca3PO4.

Lời giải:

Chọn C

Ca3(PO4)2 thỏa mãn phân tử gồm 3 nguyên tử Ca, 2 nguyên tử P và 8 nguyên tử O.

Câu 8: Công thức hoá học nào sau đây viết đúng?

    A. Kali clorua KCl2.

    B. Kali sunfat K(SO4)2.

    C. Kali sunfit KSO3.

    D. Kali sunfua K2S.

Lời giải:

Chọn D.

    A sai vì kali clorua là KCl.

    B sai vì kali sunfat là K2SO4.

    C sai vì kali sunfit là K2SO3.

Câu 9: Kim loại X có hoá trị III, công thức muối sunfat của kim loại X là

    A. XSO4.

    B. X(SO4)3.

    C. X2(SO4)3.

    D. X3SO4.

Lời giải:

Chọn C.

Đặt công thức hóa học của muối có dạng: Xm(SO4)n.

Áp dụng quy tắc hóa trị có:

m.III = n.II

Chuyển thành tỉ lệ: 

Chọn m = 2 thì n = 3. Công thức hóa học của muối là X2(SO4)3.

Câu 10: N có hóa trị IV trong công thức hóa học nào sau đây?

    A. NO.

    B. N2O.

        C. N2O3.

    D. NO2.

Lời giải:

Chọn D.

Đặt công thức hóa học của hợp chất tạo bởi N và O là NxOy.

N có hóa trị IV, O có hóa trị II. Áp dụng quy tắc hóa trị có:

x.IV = y.II

Chuyển thành tỉ lệ: 

Chọn x = 1 thì y = 2.

Công thức hóa học thỏa mãn là NO2.

D. Bài tập thêm

Câu 1: Biết trong hợp chất giữa C và O thì C có hóa trị IV. Công thức hóa học thỏa mãn là

    A. C2O.

    B. CO.

    C. CO4.

    D. CO2.

Câu 2: Hợp chất nào sau đây N có hóa trị I?

    A. HNO3.

    B. NO2.

    C. NO.

    D. N2O.

Câu 3: Một hợp chất có phân tử gồm: 2Na, 1S, 3O. Công thức nào sau đây là đúng?

    A. Na2SO4.

    B. NaSO3.

    C. Na2SO3.

    D. Na2(SO)3.

Câu 4: Kim loại A có hoá trị II, công thức muối chloride của kim loại X là

    A. ACl.

    B. ACl2.

    C. A2Cl.

    D. A2Cl2.

Câu 5: Hợp chất giữa Al hoá trị III và (SO4) hoá trị II có công thức hoá học đúng là

    A. Al2SO4.

    B. Al2(SO4)3.

    C. Al3(SO4)2.

    D. AlSO4.