Lý Thuyết Và Các Bài Toán Tính Theo Công Thức Hóa Học

Nội dung môn Hoá có nhiều kiến thức quan trọng làm nền tảng cho quá trình học tập cấp 3. Trong đó, phần tính theo công thức hóa học là kiến thức được sử dụng phổ biến. Vì vậy, các em cần nắm rõ lý thuyết cũng như cách tính để làm bài tốt. Marathon Education sẽ chia sẻ cùng các em nội dung này chi tiết trong bài viết dưới đây.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Và Các Bài Toán Tính Theo Phương Trình Hóa Học

Lý thuyết tính theo công thức hóa học

Phần nội dung này sẽ giúp các em hiểu hơn về cách tính theo công thức hóa học, bao gồm định nghĩa và cách tính được Team Marathon Education tổng hợp và biên soạn dễ hiểu, rõ ràng.

>>> Xem thêm: Tổng Hợp Các Công Thức Hóa Học Từ Lớp 8 Đến Lớp 12 Cần Nhớ

Tính theo công thức hóa học là gì?

Công thức hóa học của một hợp chất giúp xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố tạo nên chất đó. 

Ngược lại, khi biết được thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố tạo nên chất đó sẽ giúp xác định được được chất đó là chất gì.

>>> Xem thêm: Cách Lập Công Thức Hóa Học Nhanh Và Chính Xác Nhất

Tính thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố trong hợp chất khi biết CTHH

Cách giải:

• Bước 1: Tìm khối lượng mol của hợp chất
• Bước 2: Tìm số mol nguyên tử và mỗi nguyên tố có trong một mol hợp chất
• Bước 3: Từ số mol tính khối lượng của mỗi nguyên tố có trong hợp chất theo mol đã biết
• Bước 4: Tính thành phần % theo khối lượng mỗi nguyên tố, theo công thức sau:

\begin{aligned}
&\%m_A = \frac{m_A}{m_{HC}}.100\%\\
&\%m_{A'}= 100\%-\%m_A-\%m_{A''}...
\end{aligned}

Ví dụ: Tính thành phần % khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất CaCO₃

Bài giải:

– Tính khối lượng mol: M_CaCO3 = 40 + 12 + (16 x 3) = 100 (gam)

– Thành phần % về khối lượng các nguyên tố:

\def\arraystretch{1.5}
   \begin{array}{c}
\%Ca = \frac{40}{100} . 100\%  = 40\%\\
\%C = \frac{12}{100} . 100\%  = 12\%\\
\%O = \frac{3.16}{100} . 100\%  = 48\%
\end{array}

Như vậy, ta có thành phần % khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất CaCO₃ lần lượt là: Ca 40%, C 12%, O 48%.

Tìm CTHH hợp chất khi biết thành phần các nguyên tố

Cách giải:

• Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất
• Bước 2: Tìm số mol nguyên tử và mỗi nguyên tố có trong một mol hợp chất
• Bước 3: Công thức hóa học của hợp chất dựa vào tỉ lệ các nguyên tử nguyên tố

Ví dụ: Hợp chất A phần % theo khối lượng của các nguyên tố được phân tích như sau: 40% Cu; 20% S và 40% O. Tìm CTHH của A, biết khối lượng mol của A là 160 g/mol.

Bài giải:

Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:

\def\arraystretch{1.5}
   \begin{array}{c}
m_{Cu} = \frac{40.160}{100} =64g\\
m_S = \frac{20.160}{100} = 32g\\
m_O = 160-64-32=64g
\end{array}

Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:

\def\arraystretch{1.5}
   \begin{array}{c}
n_{Cu} = \frac{64}{64} = 1\ (mol)\\
n_S = \frac{32}{32} = 1\ (mol)\\
n_O = \frac{64}{16}=4\ (mol)
\end{array}

→ Kết luận: 1 nguyên tử Cu, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O.

→ Công thức hóa học là CuSO₄.

Tìm CTHH hợp chất khi biết tỉ lệ khối lượng các nguyên tố

Cách giải:

• Bước 1: Gọi công thức hóa học tổng quát của hợp chất có dạng là X_xY­_y (x; y nguyên dương)
• Bước 2: Giả sử khối lượng của nguyên tố X là a (g); khối lượng của nguyên tố Y là b (g)
• Bước 3: Tính mol của X và Y suy ra tỉ lệ các nguyên tử của các nguyên tố X; Y trong hợp chất
• Bước 4: Kết luận công thức hóa học của hợp chất

Ví dụ: Tìm công thức hóa học của một oxit sắt, biết tỷ lệ khối lượng của sắt và oxi là 7:3.

Bài giải:

• Bước 1: Gọi công thức hóa học tổng quát của hợp chất oxit sắt có dạng là Fe_xO_y (x; y nguyên dương)
• Bước 2: Giả sử khối lượng của nguyên tố Fe là 7 (g); khối lượng của nguyên tố O là 3 (g) (theo tỉ lệ 7:3)
• Bước 3: Tính mol của Fe và O

\def\arraystretch{1.5}
   \begin{array}{c}
n_{Fe}=\frac{7}{56} \ (mol)\\
n_O=\frac{3}{16}\ (mol)\\
\to n_{Fe}:n_O=x:y=\frac{7}{56}:\frac{3}{16}=\frac{2}{3}
\end{array}

• Bước 4: Kết luận công thức hóa học của hợp chất

→ Fe₂O₃

Các bài toán tính theo công thức hóa học 

Dưới đây là 3 dạng bài toán tính theo công thức hoá học.

Bài tập số 2 trang 71: Hãy tìm CTHH của các hợp chất có thành phần các nguyên tố như sau:

1. Hợp chất A có khối lượng mol phân tử là 58,5g có thành phần các nguyên tố 60,68% Cl và còn lại là Na.
2. Hợp chất B có khối lượng mol phân tử là 106g, thành phần 43,4% Na, 11,3% C và 45,3% O.

Bài giải:

\begin{aligned}
&1.\ \%Cl=60,68\%\\
&m_{Cl}=\frac{58,5.60,8}{100}=35,5\ (g)\\
&n_{Cl}=\frac{35,5}{35,5}=1 \ (mol)\\
&m_{Na}  = 58,5 -  35,5 =  23\ (g)\\
&n_{Na}=\frac{23}{23}=1 \ (mol)\\
&\text{Vậy CTHH hợp chất A: NaCl}
\end{aligned}

2. %Na = 43,4%, %C = 11,3% và %O= 45,3%.

m_Na = 46 (g), m_C = 12 (g), m_O = 48 (g)

n_Na  = 2 (mol), n_C  = 1 (mol), n_O  = 3 (mol)

CTHH hợp chất B: Na₂CO₃

Bài tập 4 trang 71 SGK: Một loại oxit đồng màu đen có khối lượng mol phân tử là 80g. Oxit này có thành phần là 80% Cu và 20% O. Hãy tìm CTHH của oxit đồng nói trên. 

Bài giải:

Ta có: 

\begin{aligned}
&m_{Cu}=\frac{80.80}{100}=64 \ (g) \\
&n_{Cu}= \frac{64}{64}=1\ (mol) \\
&m_O=\frac{20.80}{100}=16\ (g)\\
&n_{O}= \frac{16}{16}=1\ (mol) \\
&\text{Vậy CTHH là: CuO}
\end{aligned}

Bài tập số 5 trang 71 SGK: Hãy tìm CTHH của khí A.

• Khí A nặng hơn khí Hiđro 17 lần.
• Thành phần theo khối lượng của khí A là: 5,88% H và 94,12% S.

Bài giải:

\begin{aligned}
&\text{Khối lượng mol khí A: }\\
&d_{A/H2}  = 17\\
&m_A = 17.2 = 34\ (g)\\
&\text{Khối lượng nguyên tố có trong mỗi mol khí A:}\\
&m_H  = \frac{34 . 5,88}{100} = 2\ (g)\\
&m_S = 34 - 2  = 32\ (g)\\
&\text{Số mol nguyên tử trong 1 mol khí A:}\\
&n_H  = \frac{2}{1} = 2\ (mol)\\
&n_S  = \frac{32}{32} = 1\ (mol)\\
&\text{Vậy CTHH khí A: }H_2S
\end{aligned}

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

Kiến thức về tính theo công thức hóa học sẽ giúp các em làm bài tập nhanh chóng và tự tin hơn khi làm bài tập môn Hoá. Ngoài ra, các em có thể tham khảo thêm nhiều mẹo hay, kiến thức Toán – Lý – Hóa khác tại website học online của Marathon Education. Chúc các em học tập thành công!