Giải bài tập SGK Hóa 8 Bài 10: Hóa trị

a) Hóa trị của một nguyên tố (hay một nhóm nguyên tử) là gì?

b) Khi xác định hóa trị, lấy hóa trị của nguyên tố nào làm đơn vị, nguyên tố nào là hai đơn vị?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm được khái niệm hóa trị và quy định về hóa trị.

Hướng dẫn giải

a) Hóa trị của nguyên tố (hay nhóm nguyên tử) là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử (hay nhóm nguyên tử).

b) Khi xác định hóa trị lấy hóa trị của H làm đơn vị và hóa trị của O là hai đơn vị.

Hãy xác định hóa trị của mỗi nguyên tố trong các hợp chất sau đây:

a) KH, H₂S, CH₄.

b) FeO, Ag₂O, SiO₂.

Phương pháp giải

Để xác định hóa trị của các nguyên tố cần ghi nhớ:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Câu a: Xác định hóa trị của KH, H₂S, CH₄

• KH:

Gọi x là hóa trị của K: \(\mathop K\limits^x \mathop H\limits^I \)

Theo quy tắc hóa trị ta có: x.1 = I.1 ⇒ x = I

Vậy hóa trị của K là I.

Tương tự:

• H₂S: H có hóa trị I ⇒ S có hóa trị II.
• CH₄: H hóa trị I ⇒ C hóa trị IV.

Câu b: Xác định hóa trị của FeO, Ag₂O, NO₂

• FeO:

Gọi hóa trị của Fe là x: \(\mathop {Fe}\limits^x \mathop O\limits^{II} \)

Theo quy tắc hóa trị, ta có: x.1 = II.1 ⇒ x = II

Vậy hóa trị của Fe là II.

Tương tự:

• Ag₂O: O hóa trị II ⇒ Ag hóa trị I.
• SiO₂: O hóa trị II ⇒ Si hóa trị IV.

a) Nêu quy tắc hóa trị với hợp chất hai nguyên tố. Lấy công thức hóa học của hai hợp chất trong câu trên làm thí dụ.

b) Biết công thức hóa học K₂SO₄, trong đó K hóa trị I, nhóm (SO₄) hóa trị II. Hãy chỉ ra công thức hóa học trên là công thức phù hợp đúng theo quy tắc hóa trị.

Phương pháp giải

Để xác định hóa trị của các nguyên tố cần ghi nhớ:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Câu a

- Quy tắc hóa trị đối với hợp chất chứa hai nguyên tố: Trong công thức hóa học, tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia.

Thí dụ:

+ Trong KH, K có chỉ số là 1, hóa trị là I; H có chỉ số là 1 và hóa trị là I. Ta có: 1.I = 1.I

+ Trong Ag₂O, Ag có chỉ số là 2, hóa trị là I; O có chỉ số là 1, hóa trị là II. Ta có: 2.I = 1.II

Câu b

Công thức hóa học K₂SO₄, K có chỉ số là 2, hóa trị I; nhóm (SO₄) có chỉ số là 1, hóa trị II. Ta thấy:

I.2 = II.1

Vậy công thức hóa học K₂SO₄ đúng theo quy tắc hóa trị.

a) Tính hóa trị của mỗi nguyên tố trong các hợp chất sau, biết Cl hóa trị I:

ZnCl₂, CuCl, AlCl₃.

b) Tính hóa trị của Fe trong hợp chất FeSO₄.

Phương pháp giải

Để xác định hóa trị của các nguyên tố cần ghi nhớ:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Theo quy tắc hóa trị ta có:

Câu a

+ Gọi a là hóa trị của Zn

Theo quy tắc hóa trị ta có: 1.a = 2.I => a = II.

Vậy Zn có hóa trị II

+ Gọi a là hóa trị của Cu

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

Vậy Cu có hóa trị I

+ Gọi a là hóa trị của Al

Theo quy tắc hóa trị ta có: 1.a = 3.I => a = III.

Vậy Al có hóa trị III

Câu b

Trong công thức hóa học FeSO₄: Gọi hóa trị của Fe là a, nhóm (SO₄) có hóa trị II nên theo quy tắc hóa trị ta có:

1.a = 1.II => a = II 

Vậy Fe có hóa trị II trong hợp chất FeSO₄

a) Lập công thức hóa học của những hợp chất tạo bởi hai nguyên tố sau: P (III) và H; C (IV) và S (II); Fe (III) và O.

b) Lập công thức hóa học của những hợp chất tạo bởi một nguyên tố và nhóm nguyên tử sau:

Na (I) và (OH) (I) ; Cu (II) và (SO₄) (II); Ca (II) và (NO₃) (I).

Phương pháp giải

Để xác định công thức hóa học của hợp chất ta dựa vào quy tắc hóa trị:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Câu a

• P (III) và H (I):

Giả sử công thức là P_xH_y

Theo quy tắc hóa trị: III.x = I.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{I}{{III}} = \frac{1}{3}\)

Vậy công thức hóa học là: PH₃.

• C (IV) và S (II):

Giả sử công thức là C_xS_y

Theo quy tắc hóa trị: IV.x = II.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{{II}}{{IV}} = \frac{1}{2}\)

Vậy công thức hóa học là CS₂.

• Fe (III) và O:

Giả sử công thức là Fe_xO_y

Theo quy tắc hóa trị: III.x = II.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{{II}}{{III}} = \frac{2}{3}\)

Vậy công thức hóa học là Fe₂O₃.

Câu b

• Na (I) và (OH) (I):

Giả sử công thức là: Na_x(OH)_y 

Theo quy tắc hóa trị: I.x = I.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{I}{I} = \frac{1}{1}\)

Vậy công thức hóa học là NaOH.

• Cu (II) và (SO₄) (II): 

Giả sử công thức là: Cu_x(SO₄)_y

Theo quy tắc hóa trị: II.x = II.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{{II}}{{II}} = \frac{1}{1}\)

Vậy công thức hóa học là CuSO₄.

• Ca (II) và (NO₃) (I): 

Giả sử công thức là: Ca_x(NO₃)_y

Theo quy tắc hóa trị: II.x = I.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{I}{{II}} = \frac{1}{2}\)

Vậy công thức hóa học là Ca(NO₃)₂.

Một số công thức hoá học viết như sau:

MgCl, KO, CaCl₂, NaCO₃.

Cho biết: Cl, K, Na có hóa trị I; Mg, Ca nhóm (CO₃) có hóa trị II. Hãy chỉ ra những công thức hóa học viết sai và sửa lại cho đúng.

Phương pháp giải

Để xác định công thức hóa học đúng hay sai, ta dựa vào quy tắc hóa trị:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

• MgCl:

Theo quy tắc hóa trị ta có: II.1 ≠ 1.I ⇒ Công thức MgCl sai

Gọi công thức là Mg_xCl_y

Theo quy tắc hóa trị: II.x = I.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{I}{{II}} = \frac{1}{2}\)

Vậy công thức hóa học đúng là MgCl₂.

• KO:

Theo quy tắc hóa trị ta có: I.1 ≠ II.1 ⇒ Công thức KO sai

Gọi công thức là K_xO_y

Theo quy tắc hóa trị: I.x = II.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{{II}}{I} = \frac{2}{1}\)

Vậy công thức hóa học đúng là K₂O.

• CaCl₂:

Theo quy tắc hóa trị ta có: II.1 = I.2 ⇒ Công thức CaCl₂ đúng.

• NaCO₃:

Theo quy tắc hóa trị ta có: I.1 ≠ II.1 ⇒ Công thức Na₂CO₃ sai

Gọi công thức là Na_x(CO₃)_y

Theo quy tắc hóa trị: I.x II.y ⇒ \(\frac{x}{y} = \frac{{II}}{I} = \frac{2}{1}\)

Vậy công thức hóa học đúng là Na₂CO₃.

Hãy chọn công thức hóa học phù hợp với hóa trị IV của nitơ trong số các công thức cho sau đây: NO, N₂O₃, N₂O, NO₂.

Phương pháp giải

Để chọn công thức hóa học phù hợp với hóa trị IV của nitơ, ta dựa vào quy tắc hóa trị:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Gọi công thức hóa học là: N_xO_y

Theo quy tắc hóa trị: x.IV = y.II \( \to \frac{x}{y} = \frac{{II}}{{IV}} = \frac{1}{2}\)

Công thức hóa học phù hợp với quy tắc hóa trị là: NO₂.

a) Tìm hóa trị của Ba và nhóm (PO₄) trong bảng 1 và bảng 2 (trang 42, 43).

b) Hãy chọn công thức hóa học đúng trong các công thức cho sau đây:

A. BaPO₄

B. Ba₂PO₄

C. Ba₃PO₄

D. Ba₃(PO₄)₂

Phương pháp giải

Dựa vào quy tắc hóa trị để xác định hóa trị và lập công thức hóa học:

Quy tắc hóa trị x. a = y. b

Biết x, y và a (hoặc b) thì tính được b (hoặc a)

Biết a , b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học, chuyển thành tỉ lệ: x/y=b/a=b′/a′

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

Hướng dẫn giải

Câu a

Hóa trị của Ba là II, nhóm (PO₄) là III.

Câu b

Gọi công thức hóa học là: Ba_x(PO₄)_y

Theo quy tắc hóa trị: x.II = y.III

→   \(\frac{x}{y} = \frac{{III}}{{II}} = \frac{3}{2}\)

Vậy công thức hóa học đúng là Ba₃(PO₄)₂

⇒ Đáp án D.