Dạng toán tính theo công thức hóa học gồm 2 dạng: biết công thức hóa học, tìm thành phần các nguyên tố và ngược lại. Sau đây là hướng dẫn chi tiết cách giải.
Nếu biết công thức hóa học của một chất, ta có thể xác định thành phần phần trăm các nguyên tố. Ngược lại, khi biết thành phần phần trăm của các nguyên tố trong hợp chất, ta có thể tìm được công thức hóa học của hợp chất đó. Đây là 2 dạng bài tập tính theo công thức hóa học mà chúng ta thường gặp. Bây giờ, chúng ta cùng xem cách lập luận và giải 2 dạng bài tập này như thế nào nhé!
tinh-theo-cong-thuc-hoa-hoc
Tính theo công thức hóa học
1. Biết CTHH, xác định % các nguyên tố trong hợp chất
Các bước giải:
Bước 1: Tìm khối lượng mol của hợp chất
Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất
Bước 3: Tìm thành phần theo khối lượng của mỗi nguyên tố
– Ví dụ: Một loại phân bón có CTHH là Na3PO4. Hãy xác định thành phần % (theo khối lượng) các nguyên tố có trong công thức trên.
– Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tìm khối lượng mol của Na3PO4:
MNa3PO4 = (23 x 3) + 31 + (16 x 4) = 164 (g/mol)
Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 1 mol Na3PO4:
Trong 1 mol Na3PO4 có 3 mol nguyên tử Na, 1 mol nguyên tử P, 4 mol nguyên tử O.
Bước 3: Thành phần % theo khối lượng các nguyên tố trong Na3PO4:
– %mNa = [(23 x 3) x 100%] / 164 = 40,85%
– %mP = (31 x 100%) / 164 = 19,90%
– %mO = 100% – (40,85% + 19,90%) = 39,25%
Vậy thành phần % của các nguyên tố Na, P, O trong công thức Na3PO4 lần lượt là: 40,85%; 19,90%; 39,25%.
2. Biết % các nguyên tố, xác định CTPT của hợp chất
Các bước giải:
Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất
Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất
Bước 3: Lập CTHH
– Ví dụ: Hợp chất có thành phần % theo khối lượng như sau: 40% Cu; 20% S và 40% O. Tìm CTHH của hợp chất, biết khối lượng mol của nó là 160 g/mol.
– Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:
– mCu = (160 x 40) / 100 = 64 (g)
– mS = (160 x 20) / 100 = 32 (g)
– mO = 160 – 64 – 32 = 64 (g)
Bước 2: Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất:
– nCu = 64/64 = 1 mol
– nS = 32/32 = 1 mol
– nO = 64/16 = 4 mol
⇒ Trong 1 phân tử hợp chất có: 1 nguyên tử Cu, 1 tử S và 4 nguyên tử O.
Vậy CTHH của hợp chất cần tìm là CuSO4.
Bài tập áp dụng tính theo công thức hóa học
Câu 1. Tìm thành phần % theo khối lương của các nguyên tố hóa học trong các hợp chất:
a) CO và CO2
Ta có: MCO = 12 + 16 = 28 (g/mol)
%mC = (12 x 100%) / 28 = 42,86%
%mO = 100% – 42,86% = 57,14%
Ta có: MCO2 = 12 + 16 x 2 = 44 (g/mol)
%mC = (12 x 100%) / 44 = 27,27%
%mO = 100% – 27,27% = 72,73%
b) Fe3O4 và Fe2O3
Ta có: MFe3O4 = 56 x 3 + 16 x 4 = 232 (g/mol)
%mFe = (56 x 3 x 100%) / 232 = 72,41%
%mO = 100% – 72,41% = 27,59%
Ta có: MFe2O3 = 56 x 2 + 16 x 3 = 160 (g/mol)
%mFe = (56 x 2 x 100%) / 160 = 70%
%mO = 100% – 70% = 30%
c) SO2 và SO3
Ta có: MSO2 = 32 + 16 x 2 = 64 (g/mol)
%mS = (32 x 100%) / 64 = 50%
%mO = 100% – 50% = 50%
Ta có: MSO3 = 32 + 16 x 3 = 80 (g/mol)
%mS = (32 x 100%) / 80 = 40%
%mO = 100% – 40% = 60%
Câu 2. Tìm CTHH của những hợp chất có % theo khối lượng các nguyên tố như sau:
a) Hợp chất A có khối lượng mol 58,5 (g/mol), % theo khối lượng: 60,68% Cl, còn lại là Na.
Ta có: khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất A:
mCl = (58,5 x 60,68) / 100 = 35,5 g
mNa = 58,5 – 35,5 = 23 g
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất A:
nCl = 35,5 / 35,5 = 1 mol
nNa = 23 / 23 = 1 mol
⇒ Trong 1 phân tử A có: 1 nguyên tử Na và 1 nguyên tử Cl
⇒ CTHH của A là: NaCl
b) Hợp chất B có khối lượng mol 106 (g/mol), % theo khối lượng: 43,4% Na; 11,3% C và 45,3% O.
Ta có: khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất B:
mNa = (106 x 43,4) / 100 = 46 (g)
mC = (106 x 11,3) / 100 = 12 (g)
mO = (106 x 45,3) / 100 = 48
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất B:
nNa = 46 / 23 = 2 mol
nC = 12 / 12 = 1 mol
nO= 48 / 16 = 3 mol
⇒ Trong 1 phân tử B có: 2 nguyên tử Na, 1 nguyên tử C và 3 nguyên tử O
⇒ CTHH của B là: Na2CO3
Câu 3. CTHH của đường là C12H22O11. Hỏi:
a) Có bao nhiêu mol nguyên tử C, H, O có trong 1,5 mol đường?
b) Tính khối lượng mol phân tử đường?
c) Trong 1 mol đường có bao nhiêu gam mỗi nguyên tố C, H, O?
Trả lời:
a) Trong 1,5 mol đường có:
12 x 1,5 = 18 mol nguyên tử C
22 x 1,5 = 33 mol nguyên tử H
11 x 1,5 = 16,5 mol mol nguyên tử O
b) Khối lượng mol của phân tử đường
Ta có: MC12H22O11 = 12 x 12 + 1 x 22 + 16 x 11 = 342 (g/mol)
c) Trong 1 mol đường có:
12 x 12 = 144 g nguyên tử C
1 x 22 = 22 g nguyên tử H
16 x 11 = 176 g mol nguyên tử O
Câu 4. Một loại đồng oxit màu đen, có khối lượng mol bằng 80 g/mol. Oxit nàu có thành phần % theo khối lượng các nguyên tố: 80% Cu và 20% O. Tìm CTHH của oxit đồng.
Trả lời:
Ta có: khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol oxit đồng:
mCu = (80 x 80) / 100 = 64 (g)
mO = 80 – 64 = 16 (g)
Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol oxit đồng:
nCu = 64 / 64 = 1 mol
nO= 16 / 16 = 1 mol
⇒ Trong 1 phân tử oxit đồng có: 1 nguyên tử Cu và 1 nguyên tử O.
⇒ CTHH của oxit đồng là: CuSO4
Câu 5. Tìm CTHH của khí A, biết:
– A nặng hơn khí H2 17 lần
– Thành phần % theo khối lượng của A: 5,88% H và 94,12% S.
Trả lời:
– Khí A nặng hơn khí H2 17 lần ⇒ MA = 17 x 2 = 34 (g/mol)
– Khối lượng của mỗi nguyên tố trong 1 mol A:
mH = (34 x 5,88) / 100 = 2 (g)
mS = 34 – 2 = 32 (g)
– Số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol A:
nH = 2 / 1 = 2 (mol)
nS = 32 / 32 = 1 (mol)
⇒ Trong 1 phân tử khí A có: 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử S.
⇒ CTHH của khí A là: H2S
Lời kết
Trên đây là 2 dạng bài tập tính theo công thức hóa học, bài tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu về cách tính theo phương trình hóa học. Nếu các bạn nắm vững các bước làm dạng bài tập này thì sẽ không có gì khó khăn cả. Mẹo là các bạn lập luận chặt chẽ và đừng nhầm lẫn giữa các khái niệm. Chúc các bạn luôn yêu hóa học nhé!
