Cách xác định hóa trị của hợp chất

Hóa trị của một nguyên tố được xác định bằng số liên kết hóa học mà một nguyên tử của nguyên tố đó tạo nên trong phân tử. Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion được gọi là điện hóa trị, có giá trị bằng với điện tích của ion tạo thành từ nguyên tố đó. Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị được gọi là cộng hóa trị, có giá trị bằng với số liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo được với nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất hóa học.

Khái niệm hóa trị vốn đã có trong hóa học từ giữa thế kỷ 19. Trước đây hóa trị của nguyên tố được coi là khả năng của một nguyên tử của nguyên tố có thể kết hợp hay thay thế bao nhiêu nguyên tử hydro hoặc bao nhiêu nguyên tử tương đương khác.

Những năm gần đây, song song với khái niệm này người ta hay dùng một khái niệm khác gọi là số oxy hóa của nguyên tố. Tuy không có ý nghĩa vật lý cụ thể như hóa trị song nhưng trong khái niệm thì số oxy hóa có nhiều tiện lợi về mặt thực hành (chẳng hạn khi cân bằng phản ứng hóa học).

Hóa trị cao nhất của các nguyên tố trong hợp chất[sửa | sửa mã nguồn]

Đối với hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion (điện hóa trị), hóa trị dương cao nhất của những nguyên tố s, p nhìn chung bằng đúng số electron lớp ngoài cùng, trừ một vài ngoại lệ như đồng (Cu), bạc (Ag), vàng (Au),... Hóa trị dương cao nhất của những nguyên tố d bằng tổng số electron phân lớp s của lớp sát lớp ngoài cùng và một vài electron của lớp sát ngoài cùng mà nguyên tử có thể nhường ra. Đối với hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị (cộng hóa trị), cần biết chính xác công thức cấu tạo electron của phân tử thì mới xác định đúng hóa trị.

Nhóm → IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA ↓ Chu kỳ 1 1 H 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 6 55 Cs 56 Ba * 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 7 87 Fr 88 Ra ** 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Ds 111 Rg 112 Cn 113 Nh 114 Fl 115 Mc 116 Lv 117 Ts 118 Og * Họ Lantan 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu ** Họ Actini 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr

Các nhóm cùng gốc trong bảng tuần hoàn

Hóa trị cao nhất của một nguyên tố: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Màu trắng: không rõ

Trạng thái ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

• Màu số nguyên tử đỏ là chất khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
• Màu số nguyên tử lục là chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
• Màu số nguyên tử đen là chất rắn ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

Tỷ lệ xuất hiện tự nhiên

Viền gạch gạch: thường sinh ra từ phản ứng phân rã các nguyên tố khác, không có đồng vị già hơn Trái Đất (hiện tượng hóa học)

Yêu cầu: Để lập được CTHH của hợp chất bắt buộc nắm chắc kí hiệu hóa học (KHHH) và hóa trị của các nguyên tố tạo nên hợp chất. * Hoặc nhớ mẹo hóa trị một số nguyên tố thường gặp: Hóa trị I: K Na Ag H Br Cl Khi Nàng Ăn Hắn Bỏ Chạy Hóa trị II: O Ba Ca Mg Zn Fe Cu Ông Ba Cần May Zap Sắt Đồng Hóa trị III: Al Fe Anh Fap Đối với nguyên tố có nhiều hóa trị thì đề sẽ cho hóa trị. Ví dụ Lập CTHH của hợp chất:

1. Nhôm oxit được tạo nên tử 2 nguyên tố nhôm và oxi. Giải Theo quy tắc hóa trị: x . III = y . II \=> x = 2; y = 3 Vậy CTHH: Al2¬O3
2. Cacbon đioxit gồm C(IV) và O Giải Theo quy tắc hóa trị: x . IV = y . II \=> x = 1; y = 2 Vậy CTHH: CO2
3. Natri photphat gồm Na và PO4(III) Giải Theo quy tắc hóa trị: x . I = y . III \=> x = 3; y = 1 Vậy CTHH : Na3PO4 *-* Viết CTHH hoặc lập nhanh CTHH: không cần làm theo từng bước như trên, mà chỉ cần nắm rõ quy tắc chéo: hóa trị của nguyên tố này sẽ là chỉ số của nguyên tố kia và ngược lại (với điều kiện các tỉ số phải tối giản trước). Chú ý: Nếu hai nguyên tố cùng hóa trị thì không cần ghi chỉ số Ví dụ
4. Viết CTHH của hợp chất tạo bởi S (VI) và O. \=> CTHH SO3 (Do VI / II = 3/1 nên chéo xuống chỉ số của S là 1 còn O là 3).
5. Viết công thức của Fe(III) và SO4 hóa trị (II) CTHH: Fe2(SO4)3 (Giải thích: Tỉ lệ hóa trị III và II không cần tối giản, hóa trị III của Fe trở thành chỉ số 3 của SO4, và như vậy phải đóng ngoặc nhóm SO4, hiểu là có 3 nhóm SO4. Còn hóa trị II của SO4 trở thành chỉ số 2 của Fe.) Chú ý: khi đã thành thạo, chúng ta có thể không cần viết hóa trị lên trên đỉnh nguyên tố hoặc nhóm nguyên tử. Bài tập vận dụng Bài 1 Lập CTHH của các hợp chất với hidro của các nguyên tố sau đây:
6. N (III) b) C (IV) c) S (II) d) Cl Chú ý: a, b viết H đứng sau nguyên tố N và C. c, d viết H đứng trước nguyên tố và S và Cl. Bài 2 Lập CTHH cho các hợp chất:
7. Cu(II) và Cl b. Al và NO3 c. Ca và PO4
8. NH4 (I) và SO4 e. Mg và O g. Fe( III ) và SO4 Bài 3 Lập CTHH của các hợp chất: 1. Al và PO4 2. Na và SO4 3. Fe (II) và Cl 4. K và SO3 5. Na và Cl 6. Na và PO4 7. Mg và CO3 8. Hg (II) và NO3 9. Zn và Br 10.Ba và HCO3(I) 11.K và H2PO4(I) 12.Na và HSO4(I) Bài 4 Lập CTHH hợp chất. 1/Lập CTHH hợp chất tạo bởi nguyên tố Al và nhóm NO3. Cho biết ý nghĩa CTHH trên. 2/ Lập CTHH hợp chất có phân tử gồm:Ba và SO4. Cho biết ý nghĩa CTHH trên. 3/Lập CTHH hợp chất có phân tử gồm Mg và OH. Cho biết ý nghĩa CTHH trên. Bài 5 Viết CTHH của các hợp chất với lưu huỳnh (II) của các nguyên tố sau đây:
9. K (I) b) Hg (II) c) Al (III) d) Fe (II) Bài 6 Viết CTHH và tính phân tử khối của các hợp chất sau:
10. Điphotpho pentaoxit gồm P(V) và O.
11. Canxi photphat gồm Ca và PO4.
12. Axit sunfuric gồm H và SO4.
13. Bari cacbonat gồm Ba và CO3. Bài 7(*) Cho CTHH XH và YO. Lập CTHH của X và Y. Bài 8 (*) Xét các CTHH: X2SO4; H2Y; Z(NO3)3; (NH4)3T. Biết hóa trị của SO4 là II, NO3(I), NH4 (I). Viết CTHH của hợp chất gồm:
14. X và H b) Z và SO4 c) T và H d) X và Y
15. X và T f) Y và Z g) Z và T. Bài 9 (*) Cho 2 chất có CTHH là A2S và B2O3. CTHH của hợp chất tạo bởi A và B là gì? Hướng dẫn Bài 1 ĐS:
16. NH3 b) CH4 c) H2S d) HCl Bài 2 ĐS:
17. CuCl2 b) Al(NO3)3 c) Ca3(PO4)2 d) (NH4)2SO4
18. MgO f) Fe2(SO4)3 Bài 3 ĐS: 1. AlPO4 2. Na2SO4 3. FeCl2 4. K2SO3 5. NaCl 6. Na3PO4 7. MgCO3 8. Hg(NO3)2 9. ZnBr2 10. Ba(HCO3)2 11. KH2PO4 12. NaHSO4 Bài 4 ĐS: 1/ Al(NO3)3 - Tạo bởi 3 nguyên tố Al, N, O. - Gồm 1Al, 3N, 9O. - PTK = 27 + 3 . 14 + 9 . 16 = 213. 2/ BaSO4 - Tạo bởi 3 nguyên tố Ba, S và O. - Gồm 1 Ba, 1S, 4O. - PTK = 137 + 32 + 4 . 16 = 233. 3/ Mg(OH)2 - Tạo bởi 3 nguyên tố Mg, O, H. - Gồm 1Mg, 2O, 2H.| - PTK = 24 + 2 . 16 + 2 . 1 = 58. Bài 5 ĐS:
19. K2S b) HgS c) Al2S3 d) FeS. Bài 6 ĐS:
20. P2O5 = 142.
21. Ca3(PO4)2 = 310.
22. H2SO4 = 98.
23. BaCO3 = 197. Bài 7 (*) (Giải thích: Muốn lập CTHH của hợp chất gồm X và Y, ta phải biết hóa trị của X và Y. Đề không cho trực tiếp hóa trị, nhưng lại cho CTHH của các hợp chất khác. Như vậy ta phải tìm hóa trị của X và Y gián tiếp thông qua CTHH của các hợp chất có sẵn.Ở bước này, không cần ghi ra cách tính, chúng ta tính hóa trị bằng cách tính nhẩm).