Công thức hóa học là gì? Các công thức hóa học lớp 8 cần nhớ

 Mục lục bài viết

1. Công thức hóa học là gì?
1.1. Công thức hóa học của đơn chất
1.2. Công thức hóa học của hợp chất
1.3. Ý nghĩa của công thức hóa học
2. Một số công thức hóa học lớp 8 cần nhớ
2.1. Công thức tính số mol
2.2. Công thức tính nồng độ dung dịch
2.3. Công thức tính thành phần phần trăm
2.4. Công thức về hóa trị
2.5. Cách lập công thức hóa học của hợp chất
2.6. Định luật bảo toàn khối lượng

Khi bước vào chương trình học lớp 8, học sinh sẽ bắt đầu được làm quen với môn Hóa học, trong đó có công thức hóa học. Vậy công thức hóa học là gì

1. Công thức hóa học là gì?

Công thức hóa học dùng để biểu diễn chất, gồm một kí hiệu hóa học (đơn chất) hay hai, ba... kí hiệu (hợp chất) và chỉ số ở chân mỗi kí hiệu.

Mỗi công thức hóa học chỉ một phần tử của chất (trừ đơn chất kim loại...), cho biết nguyên tố tạo ra chất, số nguyên tử của mỗi nguyên tố và phân tử khối.

1.1. Công thức hóa học của đơn chất

Công thức hóa học của đơn chất chỉ gồm kí hiệu hóa học của một nguyên tố.

- Với kim loại: Vì hạt hợp thành là nguyên tử nên kí hiệu hóa học A của nguyên tố được coi là công thức hóa học. Ví dụ: Công thức hóa học của các đơn chất đồng, kẽm... là Cu, Zn...

- Với phi kim: Nhiều phi kim có phân tử gồm một số nguyên tử liên kết với nhau, thường là 2, nên thêm chỉ số này ở chân kí hiệu. Ví dụ: Công thức hóa học của khí hiđro, nitơ... là H₂, N₂...

Tuy nhiên, có một số phi kim được quy ước lấy kí hiệu làm công thức như công thức hóa học của đơn chất than, lưu huỳnh là C, S.

1.2. Công thức hóa học của hợp chất

Công thức hóa học của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo ra chất kèm theo chỉ số ở chân. Công thức dạng chung là: A_xB_y ; A_xB_yC_z

Trong đó: 

    - A, B, C... là kí hiệu của nguyên tố

    - x, y, z... là những số nguyên chỉ số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong một phân tử hợp chất, gọi là chỉ số. Nếu chỉ số bằng 1 thì không ghi.

Ví dụ: Công thức hóa học của các hợp chất: nước là H₂O, axit sunfuric là H₂SO₄, natri clorua là NaCl...

1.3. Ý nghĩa của công thức hóa học

Mỗi công thức hóa học còn chỉ một phân tử của chất, ngoại trừ đơn chất kim loại và một số phi kim. Như vậy, công thức hóa học của một chất cho ta biết:

    - Nguyên tố nào tạo ra chất

    - Số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong một phân tử của chất

    - Phân tử khối của chất

Ví dụ: Từ công thức hóa học của axit sunfuric H₂SO₄ ta biết được:

- Axit sunfuric do 3 nguyên tố là H, S và O tạo ra

- Có 2 nguyên tử hiđro, 1 nguyên tử lưu huỳnh và 4 nguyên tử oxi trong 1 phân tử axit sunfuric

- Phân tử khối của axit sunfuric bằng: 2 x 1 + 32 + 4 x 16 = 98 (đvC)

Một số lưu ý:

• Viết H₂ là để chỉ 1 phân tử hiđro, khác với khi viết 2 H là để chỉ 2 nguyên tử hiđro
• Công thức hóa học H₂O cho biết trong 1 phân tử nước có 2 nguyên tử hiđro và 1 nguyên tử oxi. Nói trong phân tử nước có phân tử hiđro là sai
• Muốn chỉ ba phân tử hiđro ta viết 3 H2, hai phân tử nước ta viết 2 H₂O... Các số 3, số 2 đứng trước được gọi là hệ số và viết ngang bằng với kí hiệu

2. Một số công thức hóa học lớp 8 cần nhớ

2.1. Công thức tính số mol

Công thức 1: n = m/M

Trong đó:

    - m là khối lượng (đơn vị: gam)
    - M là khối lượng mol (đơn vị: g/mol)

Công thức 2: Áp dụng cho tính số mol chất khí
    Ở điều kiện tiêu chuẩn: n = V/22,4 (V là thể tích khí ở đktc, đơn vị: lít)
    Ở điều kiện thường: n = V/24 (V là thể tích khí ở đkt, đơn vị: lít)
    Hoặc có thể áp dụng công thức: n = P.V/R.T

Trong đó:
    - P là áp suất (đơn vị: atm)
    - V là thể tích (đơn vị: lít)
    - R là hằng số (R = 0,082)
    - T là nhiệt độ kenvin ($T = ^oC$ + 273)

Công thức 3: n = N/N_A 

Trong đó:
    - N là số nguyên tử hoặc phân tử
    - N_A là số avogadro ( N_A = 6,02.1023)

    * Hằng số Avogadro cho chúng ta biết số nguyên tử hay phân tử có trong 1 mol

Công thức 4: n = C_M.V_dd

Trong đó:
    - C_M là nồng độ dung dịch (đơn vị: mol/l)
    - V_dd là thể tích dung dịch (đơn vị: lít)

Công thức 5: n_hh = n₁ + n₂ + ...

Trong đó:
    - n_hh là tổng số mol hỗn hợp chất
    - n₁, n₂,... là số mol từng chất trong hỗn hợp

Bài tập vận dụng:

Bài 1: Tính số mol nguyên tử hoặc số mol phân tử trong các lượng chất sau:

    a) 1,44.1023 phân tử H₂O

    b) 24.1023 nguyên tử K

Bài 2: Tính số mol của các hợp chất sau:

    a) 75,24 gam Al₂SO₄

    b) 5,6 gam KOH

    c) 11,76 gam H₃PO₄

    d) 3,36 lít CH₄ (đktc)

Bài 3: Xác định tên mỗi nguyên tố trong các trường hợp sau:

    a) 4,8 gam kim loại A có số mol là 0,2 mol. A là?

    b) 11,2 gam kim loại Fe và 3,24 gam kim loại B có tổng số mol là 0,32 mol. B là

2.2. Công thức tính nồng độ dung dịch

Nồng độ mol/l (C_M): C_M = n/V (M)

Trong đó:

    - n là số mol chất tan trong dung dịch (mol)

    - V là thể tích dung dịch (lít)

Nồng độ phần trăm (C%):  C% = m _{chất tan}.100 / m _{dung dịch} (%)

2.3. Công thức tính thành phần phần trăm

a. Phần trăm theo khối lượng

    %_A = m_A.100% / m _{hỗn hợp}

Trong đó: m _{hỗn hợp} = m_A + m_B + m_C...

b. Phần trăm theo thể tích (phần trăm theo số mol)

    %_A = n_A.100% / n _{hỗn hợp}

Trong đó: n _{hỗn hợp} = n_A + n_B + n_C.....

Bài tập vận dụng: Để trung hòa hết 200 gam dung dịch NaOH 10% cần dùng bao nhiêu gam dung dịch HCl 3,65%?

2.4. Công thức về hóa trị

Hóa trị của một nguyên tố (hay một nhóm nguyên tử) là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử (hay nhóm nguyên tử), được xác định theo:

    - Hóa trị của H, hóa trị của H được chọn làm đơn vị hóa trị của H là 1 đơn vị

    - Hóa trị của O là 2 đơn vị

Quy tắc hóa trị: A_xB_y => a._x = b._y

Trong đó:

    - a, b là hóa trị của nguyên tố

    - x, y là chỉ số hay số nguyên tử của nguyên tố

Ví dụ: Tìm hóa trị của nguyên tố C trong công thức hóa học CO₂

Trả lời: Gọi hóa trị của nguyên tố C là a. 

    Theo quy tắc hóa trị ta có: a.1 = 2.2 => a = 4. 

    Vậy nguyên tố C mang hóa trị IV.

2.5. Cách lập công thức hóa học của hợp chất

Sau khi áp dụng quy tắc hóa trị để tìm ra hóa trị của các nguyên tố có trong hợp chất, ta bắt đầu lập công thức hóa học của hợp chất.

Ví dụ: Lập công thức hóa học của nhôm oxit, biết rằng trong hợp chất nhôm (Al) mang hóa trị III và oxi (O) mang hóa trị II

Trả lời: Gọi công thức hóa học của hợp chất nhôm oxit là Al_xO_y

    Theo quy tắc hóa trị ta có: 3.x = 2.y. 

    Ta chọn x = 2 và y = 3 là tỷ lệ tối giản nhất.

    Vậy công thức hóa học của nhôm oxit là Al₂O₃.

Bài tập vận dụng: Lập công thức hóa học của các hợp chất sau đây:

    a. Lập công thức hóa học hợp chất đồng clorua, biết rằng đồng (Cu) mang hóa trị II và clo (Cl) mang hóa trị I

    b. Lập công thức hóa học của nhôm nitorat, biết rằng nhôm (Al) mang hóa trị III và nhóm nitorat (NO₃) mang hóa trị I

2.6. Định luật bảo toàn khối lượng

Giải sử có phản ứng: A + B -> C + D

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_A + m_B = m_C + m_D

Trong đó: m_A , m_{B ,} m_C , m_D là khối lượng mỗi chất.

Ví dụ: Nung đá vôi (CaCO₃), sau phản ứng thu được 4,4 gam khí cacbon đioxxit (CO₂) và 5,6 gam canxi oxit. Khối lượng đá vôi đem nung là bao nhiêu?

Trả lời:

    Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: 

m _{(đá vôi)} = m _{(cacbon đioxit)} + m _{(canxi oxit)} -> m _{(đá vôi)} = 4,4 + 5,6 = 10 (gam)

    Vậy khối lượng đá vôi đem nung là 10 gam.