Bài 10: Hóa trị

I. HÓA TRỊ CỦA MỘT NGUYÊN TỐ ĐƯỢC XÁC ĐỊNH BẰNG CÁCH NÀO?

1. Cách xác định 

• Người ta quy ước gán cho H hóa trị I. Một nguyên tử nguyên tố khác liên kết được với bao nhiêu nguyên tử hiđro thì nói nguyên tử đó có hóa trị bằng bấy nhiêu, tức lấy hóa trị của H làm đơn vị.

Ví dụ:

• Ta cũng có thể xác định hóa trị của một nguyên tử nguyên tố khác dựa vào khả năng liên kết của nguyên tử đó với oxi. Hóa trị của oxi được xác định bằng hai đơn vị. Tức một nguyên tử nào liên kết được với một nguyên tử oxi thì có hóa trị bằng II. Ví dụ:

Canxi oxit có công thức hóa học là CaO ⇒ Ca có hóa trị II (vì 1 nguyên tử Ca liên kết với 1 nguyên tử O có hóa trị II).

Natri oxit có công thức hóa học là Na₂O ⇒ Na có hóa trị I (vì 2 nguyên tử Na mới liên kết được với 1 nguyên tử O có hóa trị II).

• Từ cách xác định hóa trị các nguyên tố thì ta có thể xác định được hóa trị của một nhóm nguyên tố. Ví dụ: 

Axit sunfuric có công thức là H₂SO₄ ⇒ Nhóm (SO₄) có hóa trị II (vì liên kết được với 2 nguyên tử H).

Kali hiđroxit có công thức hóa học là KOH ⇒ Nhóm (OH) có hóa trị I (vì liên kết với 1 nguyên tử K có hóa trị I). 

2. Kết luận 

• Hóa trị là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố này với nguyên tử nguyên tố khác. Hóa trị của một nguyên tố được xác định theo hóa trị của H chọn làm đơn vị và hóa trị của O là hai đơn vị.
• Có thể xác định hóa trị nhóm nguyên tố (SO₄), (NO₃), (OH),... theo cách trên.

II. QUY TẮC HÓA TRỊ 

1. Quy tắc

Ta chọn bất kỳ công thức hóa học của một hợp chất 2 nguyên tố dạng \(A^a_xB^b_y\). Trong đó x, y là chỉ số ứng với số nguyên tử A, B; a, b là hóa trị ứng với các nguyên tố A, B. Rồi so sánh gia trị của các tích x \(\times\) a và y \(\times\) b.

Ví dụ:

Ta thấy tích x \(\times\) a luôn bằng với tích của y \(\times\) b. 

Kết luận: 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.

Quy tắc này đúng cả khi A hoặc B (thường thì B) là một nhóm nguyên tử. 

Ví dụ như từ công thức hóa học của hợp chất Ca(OH)₂, Ca có hóa trị II và (OH) hóa trị I. Ta có 1 \(\times\) II = 2 \(\times\) I. Quy tắc này chủ yếu được vận dụng cho các hợp chất vô cơ.

2. Vận dụng 

a. Tính hóa trị của một nguyên tố

Bài 1: Tính hóa trị của Fe trong hợp chất FeCl₃, biết clo hóa trị I. 

Lời giải

Ta gọi hóa trị của Fe là a, theo quy tắc về hóa trị ta có:

1 \(\times\) a = 3 \(\times\) I

⇒ a = III

Vậy hóa trị của Fe trong hợp chất FeCl₃ là III.

Bài 2: Xác định hóa trị của Al trong hợp chất Al₂(SO₄)₃, biết (SO₄) có hóa trị II.

Lời giải

Gọi hóa trị của Al cần tìm là a, theo quy tắc về hóa trị ta có:

2 \(\times\) a = 3 \(\times\) II

⇒ a = III

Vậy hóa trị của Al trong Al₂(SO₄)₃ là III.

b. Lập công thức hóa học của hợp chất theo hóa trị

Bài 1: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi nitơ hóa trị IV và oxi.

Lời giải

Ta có công thức dạng chung của hợp chất cần tìm là: N_xO_y.

Theo quy tắc hóa trị: x \(\times\) VI = y \(\times\) II

=> \(\dfrac{x}{y}\) = \(\dfrac{II}{VI}\)  = \(\dfrac{1}{2}\). Thường thì tỉ lệ số nguyên tử trong phân tử là những số nguyên đơn giản nhất, vì vậy ta lấy x = 1 và y = 2.

Vậy công thức hóa học của hợp chất cần tìm là: NO₂.

Bài 2: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi đồng hóa trị II và nhóm (NO₃) hóa trị I.

Lời giải

Công thức dạng chung: Cu_x(NO₃)_y

Theo quy tắc hóa trị ta có: x \(\times\) II = y \(\times\) I => \(\dfrac{x}{y}\)= \(\dfrac{1}{2}\)

Vậy công thức hóa học của hợp chất cần tìm là Cu(NO₃)₂.

Lưu ý: Nếu chỉ có một nhóm nguyên tử trong công thức thì bỏ dấu ngoặc đơn. Ví dụ: NaOH.

1. 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), được xác định theo hóa trị của H chọn làm đơn vị và hóa trị của O là hai đơn vị.

2. Theo quy tắc hóa trị: x \(\times\) a = y \(\times\) b

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

- Biết a và b thì tìm được x, y để lập công thức hóa học chuyển thành tỉ lệ: \(\dfrac{x}{y}\) = \(\dfrac{b}{a}\)  = \(\dfrac{b'}{a'}\)

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

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!