Mở đầu (trang 39) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Cho các miếng bìa ghi kí hiệu hóa học của các nguyên tố C, O, Cl, H như hình dưới đây. Mỗi miếng bìa tượng trưng cho một nguyên tử. Hãy ghép các miếng bìa H với các miếng bìa khác sao cho phù hợp.
Hãy cho biết các nguyên tố C, O, Cl ghép được với tối đa bao nhiêu nguyên tử H. Dùng kí hiệu hóa học và các chữ số để mô tả trong những miếng ghép thu được có bao nhiêu nguyên tử của mỗi nguyên tố.
Trả lời:
- Mỗi nguyên tử C có thể ghép tối đa với 4 nguyên tử H tạo thành hợp chất là CH4.
- Mỗi nguyên tử O có thể ghép tối đa với 2 nguyên tử H tạo thành hợp chất là H2O
- Mỗi nguyên tử Cl có thể ghép tối đa với 1 nguyên tử H tạo thành hợp chất HCl.
I. Hóa trị
1. Khái niệm về hóa trị
Câu hỏi 1 (trang 39) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Hãy quan sát hình 6.1, hãy so sánh hoá trị của nguyên tố và số electron mà nguyên tử của nguyên tố đã góp chúng để tạo ra liên kết
Trả lời:
- Mỗi nguyên tử H và Cl giống nhau về hoá trị (chúng đều có hoá trị I) và giống nhau về số electron góp chung để tạo ra liên kết ( mỗi nguyên tử H và Cl đều góp chung 1 electron để tạo ra liên kết trong phân tử).
Luyện tập 1 (trang 40) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Quan sát hình 6.3 và xác định hóa trị của C và O trong khí carbonic
Trả lời:
- Mỗi nguyên tử O góp chung 2 electron
- Nguyên tử C góp chung 4 electron
=> Nguyên tử C liên kết với 2 nguyên tử O bằng 4 cặp đôi electron chung
=> C có hóa trị IV và O có hóa trị II
Luyện tập 2 (trang 40) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Vẽ sơ đồ hình thành liên kết giữa nguyên tử N và ba nguyên tử H. Hãy cho biết liên kết đó thuộc loại liên kết nào. Hóa trị của mỗi nguyên tố trong hợp chất được tạo thành là bao nhiêu?
Trả lời:
+ Sơ đồ hình thành liên kết giữa nguyên tử N và ba nguyên tử H:
+ Liên kết giữa N và H được tạo thành bởi đôi electron dùng chung giữa hai nguyên tử
⇒ là liên kết cộng hóa trị.
+ Nguyên tử N góp 3 electron ⇒ N có hóa trị III.
+ Nguyên tử H góp chung 1 electron ⇒ H có hóa trị I.
2. Quy tắc hóa trị
Câu hỏi 2 (trang 41) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Cát được sử dụng nhiều trong xây dựng và là nguyên liệu chính để sản xuất thuỷ tinh. Silicon oxide là thành phần chính của cát. Phân tử Silicon oxide gồm một nguyên tử Si liên kết với 2 nguyên tử O. Dựa vào hoá trị của các nguyên tố trong bảng 6.1, hãy tính tích hoá trị và số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử Silicon oxidevà nhận xét về tích đó.
Trả lời:
- Tích hoá trị là: 1.IV= 2.II
- Nhận xét: Tích giữa hoá trị và số nguyên tử của nguyên nguyên tố Si bằng với tích giữa hoá trị và số nguyên tử của nguyên nguyên tố O
Luyện tập 3 (trang 41) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Dựa vào hóa trị của các nguyên tố trong bảng 6.1 và quy tắc hóa trị, hãy cho biết mỗi nguyên tử Mg có thể kết hợp được với bao nhiêu nguyên tử Cl.
Trả lời:
- Gọi số nguyên tử của nguyên tố Mg (II), Cl (I) lần lượt là x và y
- Áp dụng quy tắc hóa trị ta có: II.x = I.y
⇒
⇒ x = 1 và y = 2
⇒ 1 nguyên tử Mg có thể kết hợp được với 2 nguyên tử Cl
Luyện tập 4 (trang 41) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Nguyên tố A có hóa trị III, nguyên tố B có hóa trị II. Hãy tính tỉ lệ nguyên tử của A và B trong hợp chất tạo thành từ hai nguyên tố đó.
Trả lời:
Ta có: III × x = II × y ⟺
Vậy tỉ lệ nguyên tử của A và B trong hợp chất tạo thành từ hai nguyên tố đó là 2 : 3
II. Công thức hóa học
1. Công thức hóa học
Câu hỏi 3 (trang 41) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Cho công thức hóa học của một số chất như sau:
a) N2 (nitrogen)
b) NaCl (sodium chloride)
c) MgSO4 (magnesium sulfate)
Xác định nguyên tố tạo thành mỗi chất và số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử
Trả lời:
a) Chất Nitrogen gồm 2 nguyên tử Nitro liên kết với nhau
b) Chất Sodium chloride gồm 1 nguyên tử Natri và 1 nguyên tử Chloride liên kết với nhau
c) Chất magnesium sulfate gốm 1 nguyên tử Magne, 1 nguyên tử Sulfur và 4 nguyên tử Oxi liên kết với nhau.
Luyện tập 5 (trang 42) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Viết công thức hóa học của các chất:
a) Sodium sulfide, biết trong phân tử có 2 nguyên tử Na và 1 nguyên tử S
b) Phosphoric acid, biết trong phân tử có 3 nguyên tử H, 1 nguyên tử P và 4 nguyên tử O
Trả lời:
a) Sodium sulfide: 2 nguyên tử Na, 1 nguyên tử S
=> Na2S
b) Phosphoric acid: 3 nguyên tử H, 1 nguyên tử P, 4 nguyên tử O
=> H3PO4
Luyện tập 6 (trang 42) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Viết công thức hóa học cho các chất được biểu diễn bằng những mô hình sau. Biết mỗi quả cầu biểu diễn cho một nguyên tử
Trả lời:
2. Ý nghĩa công thức hóa học
Luyện tập 7 (trang 42) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Đường glucose là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho hoạt động sống của con người. Đường glucose có công thức hóa học là C6H12O6. Hãy cho biết:
a) Glucose được tạo thành từ những nguyên tố nào?
b) Khối lượng mỗi nguyên tố trong 1 phân tử glucose là bao nhiêu?
c) Khối lượng phân tử glucose là bao nhiêu?
Trả lời:
a) Glucose được tạo thành từ những nguyên tố: C, H và O
b)
- Khối lượng nguyên tố C trong 1 phân tử glucose = 12 amu x 6 = 72 amu
- Khối lượng nguyên tố H trong 1 phân tử glucose = 1 amu x 12 = 12 amu
- Khối lượng nguyên tố O trong 1 phân tử glucose = 16 amu x 6 = 96 amu
c) Khối lượng phân tử glucose là: 72 + 12 + 96 = 180 amu
Câu hỏi 4 (trang 43) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Có ý kiến cho rằng: Trong nước, số nguyên tử H gấp 2 lần số nguyên tử O nên phần trăm khối lượng của H trong nước gấp 2 lần phần trăm khối lượng O. Theo em, ý kiến trên có đúng không? Hãy tính phần trăm khối lượng của H, O trong nước để chứng minh
Trả lời:
Trong phân tử nước gồm: 1 nguyên tử O và 2 nguyên tử H
Ta có: Khối lượng của nguyên tố O trong nước là:
mO = 1 x 16 amu = 16 amu
Khối lượng của nguyên tố H trong nước là:
mH = 2 x 1 amu = 2 amu
=> Khối lượng phân tử nước là: Mnước = 16 + 2 = 18 amu
=> Ý kiến: Phần trăm khối lượng của H trong nước gấp 2 lần phần trăm khối lượng O là sai
Luyện tập 8 (trang 43) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Calcium carbonate là thành phần chính của đá vôi, có công thức hóa học là CaCO3. Tính phần trăm khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất trên.
Trả lời:
Tính phần trăm khối lượng của Ca, C, O trong CaCO3
Khối lượng của nguyên tố Ca trong CaCO3 là:
mCa = 1 × 40 amu = 40 amu
Khối lượng của nguyên tố C trong CaCO3 là:
mC = 1 × 12 amu = 12 amu
Khối lượng của nguyên tố O trong CaCO3 là:
mO = 3 × 16 = 48 amu
→ Khối lượng phân tử CaCO3 là: = 40 + 12 + 48 = 100 amu
Phần trăm về khối lượng của Ca trong CaCO3 là:
Luyện tập 9 (trang 43) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Citric acid là hợp chất được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm. Trong tự nhiên, citric acid có trong quả chanh và một số loại quả như bưởi, cam,… Citric acid có công thức hóa học là C6H8O7. Hãy tính phần trăm khối lượng của mỗi nguyên tố trong citric acid.
Trả lời:
Citric acid gồm: 6 nguyên tử C, 8 nguyên tử H và 7 nguyên tử O
Ta có: Khối lượng của nguyên tố C trong C6H8O7 là: mC = 6 x 12 amu = 72 amu
Khối lượng của nguyên tố H trong C6H8O7 là: mH = 1 x 8 amu = 8 amu
Khối lượng của nguyên tố O trong C6H8O7 là: mO = 7 x 16 amu = 112 amu
=> Khối lượng phân tử C6H8O7 là: MC6H8O7 = 72 + 8 + 112 = 192 amu
Vận dụng (trang 43) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Potassium rất cần thiết cho cây trồng, đặc biệt trong giai đoạn cây trưởng thành, ra hoa, kết trái. Để cung cấp K cho cây có thể sử dụng phân potassium chloride và potassium sulfate có công thức hóa học lần lượt là KCl và K2SO4. Người trồng cây muốn sử dụng loại phân bón có hàm lượng K cao hơn thì nên chọn loại phân bón nào?
Trả lời:
- Xét hợp chất KCl:
Ta có: Khối lượng của nguyên tố K trong KCl là: mK = 1 x 39 amu = 39 amu
Khối lượng phân tử KCl là: MKCl = 1 x 39 amu + 1 x 35,5 amu = 74,5 amu
- Xét hợp chất K2SO4:
Ta có: Khối lượng của nguyên tố K trong K2SO4 là: mK = 2 x 39 amu = 78 amu
Khối lượng phân tử K2SO4 là: MK2SO4 = 2 x 39 amu + 1 x 32 amu + 4 x 16 amu = 174 amu
=> Như vậy, người trồng muốn sử dụng loại phân bón có hàm lượng K cao hơn thì nên chọn phân bón potassium sulfate.
Luyện tập 10 (trang 44) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Xác định hóa trị của mỗi nguyên tố trong các hợp chất sau: HBr, BaO
Trả lời:
- Xét hợp chất HBr:
+ Gọi hóa trị của Br trong hợp chất là a
+ Vì H có hóa trị I nên ta có biểu thức:
a x 1 = I x 1 => a = I
=> Vậy H có hóa trị I và Br có hóa trị I
- Xét hợp chất BaO
+ Gọi hóa trị của Ba trong hợp chất là a
+ Vì O có hóa trị II nên ta có biểu thức:
a x 1 = II x 1 => a = II
=> Vậy O có hóa trị II và Ba có hóa trị II
3. Xác định công thức hóa học của hợp chất khi biết hóa trị hoặc phần trăm khối lượng của các nguyên tố
Luyện tập 11 (trang 45) Khoa học tự nhiên 7 Cánh Diều Bài 6: Hợp chất X được tạo thành bởi Fe và O có khối lượng phân tử là 160 amu. Biết phần trăm khối lượng của Fe trong X là 70%. Hãy xác định công thức hóa học của X.
Trả lời:
Đặt công thức hóa học của X là FexOy
Khối lượng nguyên tố Fe trong một phân tử X là:
Khối lượng của nguyên tố S trong một phân tử X là 160 – 112 = 48 (amu)
Ta có: 56 amu × x = 112 amu → x = 2
16 amu × y = 48 amu → y = 3
Vậy công thức hóa học của X là Fe2O3