Giải Khoa học tự nhiên 7 Bài 7 (Chân trời sáng tạo): Hóa trị và công thức hóa học
Với lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 7 Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi và làm bài tập KHTN 7 Bài 7.
Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học
Video giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học
Trả lời:
- Các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị.
- Để lập được công thức hóa học của một chất cần biết được thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố đó trong hợp chất hoặc biết được thành phần nguyên tố và hóa trị của các nguyên tố đó trong hợp chất.
1. Hóa trị
Trả lời:
Hình 7.1 a) Nguyên tử Cl có khả năng liên kết với 1 nguyên tử H.
Hình 7.1 b) Nguyên tử S có khả năng liên kết với 2 nguyên tử H.
Hình 7.1 c) Nguyên tử P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H.
Hình 7.1 d) Nguyên tử C có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H.
Trả lời:
- Trong phân tử hydrogen chloride nguyên tử Cl liên kết với 1 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử Cl bằng I.
- Trong phân tử hydrogen sulfide nguyên tử S liên kết với 2 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử S bằng II.
- Trong phân tử phosphine nguyên tử P liên kết với 3 nguyên tử H vậy hóa trị của nguyên tử P bằng III.
Trả lời:
Trong hợp chất silicon dioxide một nguyên tử Si có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O hóa trị II) nên Si có hóa trị IV.
Ứng dụng của silicon dioxide:
- Dùng để sản xuất xi măng, nguyên liệu trong xây dựng…
- Làm kính phẳng, sản phẩm thủy tinh, sợi thủy tinh…
- Sản xuất đồ gốm;
- Sản xuất thạch anh dùng trong xử lí nước sạch;
- Sản xuất sodium silicate, dùng trong điều chế chất nhuộm màu, xà phòng.
Trả lời:
Theo cách xác định hóa trị của nguyên tố, 1 nguyên tử X có hóa trị IV có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O có hóa trị II) hoặc 4 nguyên tử H (mỗi nguyên tử H có hóa trị I).
Ví dụ: Nguyên tố C hóa trị IV, có thể liên kết với 4 nguyên tử H để tạo thành phân tử methane và có thể liên kết với 2 nguyên tử O để tạo thành phân tử carbon dioxide.
2. Quy tắc hóa trị
Trả lời:
Dựa vào bảng 7.1, ta có:
Trong phân tử mỗi hợp chất, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.
Trả lời:
Dựa theo bảng Phụ lục 1 trang 187, Ca có hóa trị II nên Ca có thể kết hợp với 2 nguyên tử Cl (hóa trị I) hoặc 1 nguyên tử O (hóa trị II).
3. Công thức hóa học
Câu hỏi thảo luận 4 trang 47 KHTN lớp 7: Dựa vào ví dụ 2, em hãy hoàn thành bảng sau:
Trả lời:
Công thức hóa học |
Tên phân tử |
Khối lượng phân tử |
|
|
O3 |
Ozone |
16 × 3 = 48 amu |
|
N2 |
Nitrogen |
14 × 2 = 28 amu |
|
F2 |
Fluorine |
19 × 2 = 38 amu |
|
Ne |
Neon |
20 amu |
Trả lời:
Đơn chất kim loại ở thể rắn: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), aluminium (Al), iron (Fe), calcium (Ca), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn),…
Đơn chất phi kim ở thể rắn: carbon (C), phosphorus (P), silicon (Si), sulfur (S), boron (B), iodine (I2),…
Câu hỏi thảo luận 6 trang 48 KHTN lớp 7: Em hãy hoàn thành bảng sau:
Trả lời:
Tên hợp chất |
Thành phần phân tử |
Công thức hóa học |
Khối lượng phân tử |
Magnesium chloride |
1 nguyên tử Mg và 2 nguyên tử Cl |
MgCl2 |
24 + 35,5 × 2 = 95 amu |
Aluminium oxide |
2 nguyên tử Al và 3 nguyên tử O |
Al2O3 |
27 × 2 + 16 × 3 = 102 amu |
Ammonia |
1 nguyên tử N và 3 nguyên tử H |
NH3 |
14 + 1 × 3 = 17 amu |
Trả lời:
- Iron(III) oxide được tạo thành từ 2 nguyên tố iron (Fe) và oxygen (O).
- Thành phần phân tử iron(III) oxide gồm 2 nguyên tử Fe và 3 nguyên tử O.
- Khối lượng phân tử bằng: 56 × 2 + 16 × 3 = 160 amu.
Trả lời:
Công thức hóa học cho biết: thành phần nguyên tố; tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố; khối lượng phân tử của chất.
4. Tính phần trăm nguyên tố trong hợp chất
Câu hỏi thảo luận 9 trang 48 KHTN lớp 7 : Tính phần trăm mỗi nguyên tố có trong các hợp chất: Al2O3, MgCl2, Na2S, (NH4)2CO3
Trả lời:
- Hợp chất Al2O3 có:
%Al = = = 52,94%
%O = 100% - 52,94% = 47,06%
- Hợp chất MgCl2 có:
%Mg = = 25,26%
%Cl = 100% - 25,26% = 74,74%
- Hợp chất Na2S có:
%Na = = 58,97%
%S = 100% - 58,97% = 41,03%
- Hợp chất (NH4)2CO3 có:
%N = = 29,17%
%H = = 8,33%
%C = = 12,5%
%O = 100% - %N - %H - %C = 100% - 29,17% - 8,33% - 12,5% = 50%
Trả lời:
Công thức hóa học của phosphoric acid là: H3PO4
%H = .100% = 3,06%
%P = .100% = 31,63%
%O = 100% - 3,06% - 31,63% = 65,31%
⇒ Trong phosphoric acid nguyên tố có phần trăm lớn nhất là oxygen.
5. Xác định công thức hóa học
Trả lời:
Đặt công thức cần tìm của X là AlxCy.
%C = 100% - %Al = 100% - 75% = 25%
%Al = = 75%
⇒ x = 4
%C = = 25%
⇒ y = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất X là Al4C3
Trả lời:
Với hợp chất FexOy ta có:
%O = 100% - %Fe = 100% - 70% = 30%
%Fe = = 70%
⇒ x = 2
%O = = 30%
⇒ y = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất Y là Fe2O3.
Tìm hiểu qua sách, báo và internet, em hãy cho biết một số ứng dụng của hợp chất (Z).
Pháo hoa
Trả lời:
Đặt công thức hóa học của Z có dạng: KxNyOz. Trong Z có:
%K = = 38,61%
⇒ x = 1
%N = = 13,86%
⇒ y = 1
%O = = 47,535%
⇒ z = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất Z là KNO3.
Một số ứng dụng của KNO3:
- Chế tạo thuốc nổ.
- Trong nông nghiệp KNO3 được dùng để sản xuất phân bón (như phân kali, phân NPK …)
- Trong công nghiệp thực phẩm KNO3 được dùng làm chất phụ gia thực phẩm (E 252), KNO3 được xem là một trong những giải pháp tốt để bảo quản thịt chống ôi thiu, …
- Trong công nghiệp dược phẩm KNO3 được dùng để bào chế kem đánh răng dành cho răng nhạy cảm, thuốc làm giảm các triệu chứng hen suyễn và bệnh viêm khớp, …
KNO3
Câu hỏi thảo luận 11 trang 50 KHTN lớp 7: Dựa vào công thức (2), hãy tính hóa trị của nguyên tố
Trả lời:
a) Trong phân tử , ta có: a × 1 = I × 3 ⇒ a = III.
Vậy trong phân tử NH3 nguyên tố N có hóa trị III.
b) Trong phân tử , ta có: a × 1 = II × 2 ⇒ a = IV.
Vậy trong phân tử SO2 nguyên tố S có hóa trị IV.
Trong phân tử , ta có: a × 1 = II × 3 ⇒ a = VI.
Vậy trong phân tử SO3 nguyên tố S có hóa trị VI.
c) Trong phân tử , ta có: a × 2 = II × 5 ⇒ a = V
Vậy trong phân tử P2O5 nguyên tố P có hóa trị V.
Trả lời:
a) Công thức hóa học chung:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × I = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 1
Vậy công thức hóa học của hợp chất là K2SO4
b) Công thức hóa học chung:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × III = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất là Al2(CO3)3
c) Công thức hóa học chung:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × I
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 1; y = 2
Vậy công thức hóa học của hợp chất là Mg(NO3)2
Vận dụng trang 51 KHTN lớp 7: Bột thạch cao có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống. Thành phần chính của bột thạch cao là hợp chất (M) gồm calcium và gốc sulfate. Xác định công thức hóa học của hợp chất (M).
Tìm hiểu thông qua sách, báo, internet và cho biết các ứng dụng của thạch cao.
Trả lời:
Xác định công thức hóa học của hợp chất M:
- Công thức hóa học chung của M:
- Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × II
- Chuyển thành tỉ lệ:
- Chọn x = 1; y = 1. Công thức hóa học của hợp chất M là CaSO4.
Một số ứng dụng của thạch cao:
- Trong xây dựng: làm vách ngăn, trang trí nội thất…
- Trong y tế: làm khung xương, bó bột …
- Trong mỹ thuật: đổ khuôn, đúc tượng …
Bài tập (trang 51)
Trả lời:
- Hợp chất tạo bởi oxygen và potassium có dạng:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × I = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 1
Vậy công thức hóa học của hợp chất là K2O
- Hợp chất tạo bởi oxygen và magnesium có dạng:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × II = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 1; y = 1
Vậy công thức hóa học của hợp chất là MgO
- Hợp chất tạo bởi oxygen và aluminium có dạng:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × III = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất là Al2O3
- Hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus có dạng:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × V = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 5
Vậy công thức hóa học của hợp chất là P2O5
Bài 2 trang 51 KHTN lớp 7: Dựa vào bảng hóa trị ở Phụ lục trang 187, em hãy hoàn thành bảng sau:
Trả lời:
Chất |
Công thức hóa học |
Khối lượng phân tử |
Sodium sulfide (S hóa trị II) |
Na2S |
23 × 2 + 32 = 78 amu |
Aluminium nitride (N hóa trị III) |
AlN |
27 + 14 = 41 amu |
Copper(II) sulfate |
CuSO4 |
64 + 32 + 16 × 4 = 160 amu |
Iron(III) hydroxide |
Fe(OH)3 |
56 + 16 × 3 + 1 × 3 = 107 amu |
Trả lời:
Hợp chất T có công thức cần tìm là CaxCyOz.
%Ca = = 40%
⇒ x = 1
%C = = 12%
⇒ y = 1
%O = = 48%
⇒ z = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất là CaCO3
Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học
I. Hóa trị
1. Định nghĩa
- Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử khác trong phân tử.
- Hóa trị được biểu thị bằng các chữ số La Mã (I; II …)
2. Cách xác định
- Để xác định hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị, người ta dựa vào hóa trị của nguyên tố đã biết làm đơn vị, chẳng hạn hóa trị của H là I; hóa trị của O là II.
Ví dụ 1: Trong phân tử phosphine (PH3) một nguyên tử P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H, mỗi nguyên tử H có hóa trị I ⇒ P có hóa trị III
Ví dụ 2: Trong phân tử silicon dioxide (SiO2), 1 nguyên tử Si có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O, mỗi nguyên tử O hóa trị II ⇒ Si có hóa trị IV.
II. Quy tắc hóa trị
- Quy tắc hóa trị: Trong phân tử hợp chất hai nguyên tố, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.
- Ví dụ: Trong phân tử aluminium chlorine (AlCl3), hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của Al và Cl như sau:
Nguyên tố |
Al |
Cl |
Hóa trị |
III |
I |
Số nguyên tử |
1 |
3 |
Tích hóa trị và số nguyên tử |
III × 1 = I × 3 |
III. Công thức hóa học
Phân tử của chất được tạo thành từ nguyên tử của một hay nhiều nguyên tố và được biểu diễn bằng công thức hóa học.
1. Viết công thức hóa học của đơn chất
- Công thức hóa học của đơn chất được kí hiệu bằng kí hiệu nguyên tố hóa học kèm với chỉ số (chỉ số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử) ghi ở bên dưới.
- Một số đơn chất phi kim thể khí (ở điều kiện thường) có công thức hóa học chung là Ax.
Ví dụ: Phân tử khí oxygen được tạo thành từ hai nguyên tử oxygen liên kết với nhau, công thức phân tử của khí oxygen là O2.
- Đối với đơn chất kim loại, hạt hợp thành là nguyên tử nên kí hiệu hóa học của nguyên tố kim loại được coi là công thức hóa học của đơn chất kim loại.
Ví dụ: Kim loại iron có công thức hóa học là Fe.
- Một số đơn chất phi kim ở thể rắn, quy ước công thức hóa học là kí hiệu nguyên tố.
Ví dụ: Công thức hóa học của đơn chất phosphorus là P.
Chú ý:
- Nếu chỉ số trong công thức hóa học bằng 1 thì quy ước không ghi.
- Trong hợp chất gồm oxygen và nguyên tố khác, nguyên tố oxygen thường ghi ở cuối công thức hóa học.
2. Viết công thức hóa học của hợp chất
- Công thức hóa học của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo thành kèm chỉ số ở bên dưới mỗi kí hiệu.
- Công thức chung của phân tử có dạng: AxBy
Ví dụ: Phân tử carbon dioxide gồm 1 nguyên tử carbon và 2 nguyên tử oxygen, công thức hóa học của phân tử carbon dioxide là CO2.
- Công thức hóa học cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử đó. Từ đó, có thể tính được khối lượng phân tử.
Chú ý: Cách viết công thức hóa học hợp chất
- Hợp chất tạo bởi oxygen và nguyên tố khác, công thức hóa học có dạng AxOy.
- Nếu A là kim loại và B là phi kim, công thức hóa học có dạng AxBy.
- Hợp chất tạo bởi hydrogen và nguyên tố A:
+ Nếu A thuộc các nhóm IA đến VA, công thức hóa học có dạng AHx.
+ Nếu A thuộc các nhóm VIA đến VIIA, công thức hóa học có dạng HxA.
IV. Tính phần trăm nguyên tố trong hợp chất
- Phần trăm (%) nguyên tố trong hợp chất được tính bằng tỉ số giữa khối lượng của nguyên tố đó trong một phân tử hợp chất và khối lượng phân tử (KLPT) của hợp chất.
- Khối lượng của nguyên tố trong một phân tử hợp chất được tính bằng tích của khối lượng nguyên tử (KLNT) và số nguyên tử của nguyên tố đó.
- Tổng quát:
+ Với hợp chất AxBy, ta có:
+ Tổng tất cả các phần trăm nguyên tố trong một phân tử luôn bằng 100%.
- Ví dụ: Đối với hợp chất MgCl2
%Mg = = = 25,26%
%O = 100% - 25,26% = 74,74%
V. Xác định công thức hóa học
1. Xác định công thức hóa học khi biết phần trăm nguyên tố và khối lượng phân tử
- Các bước xác định:
Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát);
Bước 2: Lập biểu thức tính phần trăm nguyên tố có trong hợp chất;
Bước 3: Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố và viết công thức hóa học cần tìm.
- Ví dụ: Thạch nhũ trong hang động có thành phần chính là hợp chất (T). Phân tử (T) có cấu tạo từ nguyên tố calcium, carbon và oxygen với các tỉ lệ phần trăm tương ứng là 40%, 12% và 48%. Khối lượng phân tử (T) là 100 amu. Hãy xác định công thức hóa học của (T).
Hướng dẫn giải:
Đặt công thức hóa học của hợp chất (T) là: CaxCyOz
%Ca = = 40%
⇒ x = 1
%C = = 12%
⇒ y = 1
%O = = 48%
⇒ z = 3
Vậy công thức hóa học của hợp chất là CaCO3
2. Xác định công thức hóa học dựa vào quy tắc hóa trị
- Các bước xác định:
+ Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát)
+ Bước 2: Lập biểu thức tính dựa vào quy tắc hóa trị, chuyển thành tỉ lệ các chỉ số nguyên tử.
+ Bước 3: Xác định số nguyên tử (những số nguyên đơn giản nhất, có tỉ lệ tối giản) và viết công thức hóa học cần tìm.
- Ví dụ: Hợp chất tạo bởi oxygen và phosphorus có dạng:
Theo quy tắc hóa trị ta có: x × V = y × II
Chuyển thành tỉ lệ:
Chọn x = 2; y = 5
Vậy công thức hóa học của hợp chất là P2O5
Chú ý:
- Quy tắc hóa trị thường đúng với đa số hợp chất vô cơ. Tuy nhiên, quy tắc này không đúng với đa số hợp chất hữu cơ (C2H4; C6H6 …) và một số hợp chất vô cơ (H2O2; Na2O2 …)
Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 9: Đồ thị quãng đường - thời gian
Bài 11: Tốc độ và an toàn giao thông
Xem thêm tài liệu Khoa học tự nhiên lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Xem thêm các chương trình khác:
- Giải sgk Toán 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Toán 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Toán 7 – Chân trời sáng tạo
- Soạn văn lớp 7 (hay nhất) – Chân trời sáng tạo
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 7 – Chân trời sáng tạo
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn lớp 7 – Chân trời sáng tạo
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn lớp 7 – Chân trời sáng tạo
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 7 – Chân trời sáng tạo
- Soạn văn lớp 7 (ngắn nhất) – Chân trời sáng tạo
- Văn mẫu lớp 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Lịch Sử 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Lịch sử 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Địa lí 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Địa Lí 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Địa lí 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Tiếng Anh 7 Friend plus – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Tiếng Anh 7 Friend plus– Chân trời sáng tạo
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 7 Friends plus đầy đủ nhất
- Bài tập Tiếng Anh 7 Friends plus theo Unit có đáp án
- Giải sgk Giáo dục công dân 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Giáo dục công dân 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Giáo dục công dân 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Công nghệ 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Công nghệ 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Công nghệ 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Tin học 7 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Tin học 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Tin học 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hoạt động trải nghiệm 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục thể chất 7 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Âm nhạc 7 – Chân trời sáng tạo