Bài tập 1: Tính hóa trị của Fe trong công thức hóa học FeS biết S(II)

Để tính hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất khi biết hóa trị của nguyên tố còn lại, chúng ta sẽ áp dụng quy tắc hóa trị.

Bước 1: Xác định các nguyên tố có trong hợp chất và hóa trị đã biết.
Trong hợp chất FeS, chúng ta có nguyên tố Sắt (Fe) và nguyên tố Lưu huỳnh (S).
Theo đề bài, ta biết hóa trị của Lưu huỳnh (S) là II, ký hiệu là S(II).

Bước 2: Áp dụng quy tắc hóa trị.
Quy tắc hóa trị phát biểu rằng: Trong một hợp chất, tích của hóa trị của một nguyên tố và số nguyên tử của nguyên tố đó bằng tích của hóa trị của nguyên tố còn lại và số nguyên tử của nguyên tố đó.
Đối với hợp chất FeS, ta có công thức hóa học là FeS.
Số nguyên tử của Fe trong công thức là 1.
Số nguyên tử của S trong công thức là 1.
Hóa trị của S là II.
Gọi hóa trị của Fe là a.

Ta có biểu thức:
Hóa trị của Fe \(\times\) Số nguyên tử Fe = Hóa trị của S \(\times\) Số nguyên tử S

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức:
a \(\times\) 1 = II \(\times\) 1

Bước 3: Giải phương trình để tìm hóa trị của Fe.
a = II

Vậy, hóa trị của Fe trong hợp chất FeS là II.

Bài tập 2: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Mg(II) và NO3(I)

Để lập công thức hóa học của một hợp chất, chúng ta cần biết hóa trị của các nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử cấu tạo nên hợp chất đó.

Bước 1: Xác định các nguyên tố/nhóm nguyên tử và hóa trị đã biết.
Hợp chất được tạo bởi Magie (Mg) có hóa trị II, ký hiệu là Mg(II).
Hợp chất được tạo bởi nhóm Nitrat (NO3) có hóa trị I, ký hiệu là NO3(I).

Bước 2: Áp dụng quy tắc hóa trị để tìm chỉ số (số nguyên tử/nhóm nguyên tử).
Quy tắc hóa trị phát biểu rằng: Trong một hợp chất, tích của hóa trị của một nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử) và số nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) của nó bằng tích của hóa trị của nguyên tố (hoặc nhóm nguyên tử) còn lại và số nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) của nó.
Gọi công thức hóa học của hợp chất là Mg\(_{x}\)(NO3)\(_{y}\).
Hóa trị của Mg là II.
Hóa trị của NO3 là I.

Ta có biểu thức:
Hóa trị của Mg \(\times\) Số nguyên tử Mg = Hóa trị của NO3 \(\times\) Số nhóm nguyên tử NO3

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức:
II \(\times\) x = I \(\times\) y

Để tìm các chỉ số x và y, chúng ta sẽ tìm bội số chung nhỏ nhất của hóa trị và chia cho từng hóa trị.
Bội số chung nhỏ nhất của II và I là II.

x = Bội số chung nhỏ nhất / Hóa trị của Mg = II / II = 1
y = Bội số chung nhỏ nhất / Hóa trị của NO3 = II / I = 2

Bước 3: Viết công thức hóa học hoàn chỉnh.
Thay các chỉ số x = 1 và y = 2 vào công thức tổng quát Mg\(_{x}\)(NO3)\(_{y}\).
Chỉ số 1 thường không viết, nên ta có:
Mg(NO3)2

Vậy, công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Mg(II) và NO3(I) là Mg(NO3)2.

Bài tập 3: Cho biết ý nghĩa công thức hóa học của các chất sau:

Công thức hóa học cho chúng ta biết những thông tin quan trọng về một chất. Ý nghĩa của công thức hóa học bao gồm:
– Nguyên tố nào tạo nên chất.
– Số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong một phân tử (hoặc một đơn vị công thức) của chất.
– Phân tử khối của chất.

Bây giờ chúng ta sẽ phân tích ý nghĩa của từng công thức:

a) Khí metan CH4

* Nguyên tố tạo nên chất: Công thức CH4 cho biết khí metan được tạo nên từ hai nguyên tố là Cacbon (C) và Hiđro (H).
* Số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
* Chỉ số 1 (ngầm hiểu) đứng sau C cho biết trong một phân tử metan có 1 nguyên tử Cacbon.
* Chỉ số 4 đứng sau H cho biết trong một phân tử metan có 4 nguyên tử Hiđro.
* Phân tử khối:
Ta cần biết nguyên tử khối của các nguyên tố:
Nguyên tử khối của C là 12.
Nguyên tử khối của H là 1.
Phân tử khối của CH4 = (Nguyên tử khối của C \(\times\) 1) + (Nguyên tử khối của H \(\times\) 4)
Phân tử khối của CH4 = (12 \(\times\) 1) + (1 \(\times\) 4) = 12 + 4 = 16 (đvC).

b) Nhôm sunfat : Al2(SO4)3

* Nguyên tố tạo nên chất: Công thức Al2(SO4)3 cho biết nhôm sunfat được tạo nên từ ba nguyên tố là Nhôm (Al), Lưu huỳnh (S) và Oxi (O).
* Số nguyên tử của mỗi nguyên tố/nhóm nguyên tử:
* Chỉ số 2 đứng sau Al cho biết trong một đơn vị công thức nhôm sunfat có 2 nguyên tử Nhôm.
* Nhóm nguyên tử (SO4) nằm trong dấu ngoặc đơn, chỉ số 3 đứng ngoài dấu ngoặc cho biết có 3 nhóm SO4.
* Trong mỗi nhóm SO4 có 1 nguyên tử Lưu huỳnh và 4 nguyên tử Oxi.
* Vậy, tổng số nguyên tử Lưu huỳnh là 1 \(\times\) 3 = 3 nguyên tử S.
* Tổng số nguyên tử Oxi là 4 \(\times\) 3 = 12 nguyên tử O.
* Phân tử khối:
Ta cần biết nguyên tử khối của các nguyên tố:
Nguyên tử khối của Al là 27.
Nguyên tử khối của S là 32.
Nguyên tử khối của O là 16.
Phân tử khối của Al2(SO4)3 = (Nguyên tử khối của Al \(\times\) 2) + (Nguyên tử khối của S \(\times\) 3) + (Nguyên tử khối của O \(\times\) 4 \(\times\) 3)
Phân tử khối của Al2(SO4)3 = (27 \(\times\) 2) + (32 \(\times\) 3) + (16 \(\times\) 12)
Phân tử khối của Al2(SO4)3 = 54 + 96 + 192 = 342 (đvC).

c) Khí Clo : Cl2

* Nguyên tố tạo nên chất: Công thức Cl2 cho biết khí Clo được tạo nên từ một nguyên tố duy nhất là Clo (Cl).
* Số nguyên tử của mỗi nguyên tố:
* Chỉ số 2 đứng sau Cl cho biết trong một phân tử khí Clo có 2 nguyên tử Clo.
* Phân tử khối:
Ta cần biết nguyên tử khối của nguyên tố Clo:
Nguyên tử khối của Cl là 35,5.
Phân tử khối của Cl2 = Nguyên tử khối của Cl \(\times\) 2
Phân tử khối của Cl2 = 35,5 \(\times\) 2 = 71 (đvC).

Các em đã hiểu bài chưa nào? Nếu có gì chưa rõ, các em cứ mạnh dạn hỏi cô nhé. Chúng ta sẽ cùng nhau luyện tập thêm nhiều bài tập nữa để nắm vững kiến thức.