1. Biết công thức hóa học của hợp chất, hãy xác định thành phần phần trăm theo khối lượng các nguyên tố trong hợp chất
Tìm khối lượng mol của hợp chất, tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất $\to $ tìm thành phần phần theo khối lượng của mỗi nguyên tố
VD: Một loại phân bón hóa học có công thức $KN{{O}_{3}}$, xác định thành phần phần trăm (theo khối lượng) của các nguyên tố
- Tìm khối lượng mol của hợp chất
${{M}_{KN{{O}_{3}}}}=39+14+(16.3)=101\,(g/mol)$
- Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất
Trong 1 mol $KN{{O}_{3}}$ có : 1 mol nguyên tử K, 1 mol nguyên tử N, 3 mol nguyên tử O
- Thành phần phần trăm theo khối lượng các nguyên tố trong hợp chất :
$\begin{gathered}
\% {m_K} = \frac{{39.100\% }}{{101}} = 38,6\% \hfill \\
\% {m_N} = \frac{{14.100\% }}{{101}} = 13,8\% \hfill \\
\% {m_O} = 100\% - (38,6 + 13,8)\% = 47,6\% \hfill \\
\end{gathered} $
2. Biết thành phần các nguyên tố, hãy xác định công thức hóa học của hợp chất.
Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất $\to $ lập công thức hóa học của hợp chất
VD: Một hợp chất có thành phần các nguyên tố theo khối lượng là : 40% Cu, 20% S và 40% O. Xác định công thức hóa học của hợp chất đó, biết chất có khối lượng mol là 160 g/mol
- Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất
${{m}_{Cu}}=\frac{160.40}{100}=64\,(gam),\,{{m}_{S}}=\frac{160.20}{100}=32\,(gam)$
${{m}_{O}}=160-(64+32)=64\,gam$
- Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất :
${{n}_{Cu}}=\frac{64}{64}=1\,(mol),\,{{n}_{S}}=\frac{64}{16}=4\,(mol),\,{{n}_{S}}=\frac{32}{32}=1\,(mol)$
Vậy trong 1 phân tử hợp chất có : 1 nguyên tử Cu, 1 nguyên tử S và 4 nguyên tử O
Công thức hóa học của hợp chất là : $CuS{{O}_{4}}$
Ta có:
$ \begin{array}{l} \%{{m}_{Cu(CuS)}}=\dfrac{64}{64+32}.100\%=66,67\% \\ \%{{m}_{Cu(CuC{{\text{O}}_{3}})}}=\dfrac{64}{64+12+16.3}.100\%=51,61\% \\ \%{{m}_{Cu(CuS{{O}_{4}})}}=\dfrac{64}{64+32+16.4}=100\%=40\% \\ \%{{m}_{Cu(CuC{{l}_{2}})}}=\dfrac{64}{64+35,5.2}.100\%=47,41\% \end{array} $
$\Rightarrow$ CuS có hàm lượng Cu lớn nhất
1 mol amoni clorua có 1 mol nguyên tử N, 4 mol nguyên tử H và 1 mol nguyên tử Cl
2 mol amoni clorua có 2 mol nguyên tử N, 8 mol nguyên tử H và 2 mol nguyên tử Cl
$ {{m}_{Fe}}=\dfrac{5.70}{100}=3,5\,(kg) $
+ $ {{M}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}~ $ = $ 56.2\text{ }+\text{ }16.3\text{ }=\text{ }160\text{ }gam $
+ Trong 1 mol $ F{{e}_{2}}{{O}_{3}} $ có: 2 mol nguyên tử Fe và 3 mol nguyên tử O
$\Rightarrow$ %mFe = $ \dfrac{2.56.100\%}{160}=70\% $
1 mol đường chứa 12 mol nguyên tử C, 22 mol nguyên tử H và 11 mol nguyên tử O
Khối lượng mỗi nguyên tử C, H, O trong 1 mol đường là
$ \begin{array}{l} {{m}_{C}}=12.12=144\,\,(gam) \\ {{m}_{H}}=22.1=22\,(gam) \\ {{m}_{O}}=16.11=176\,\,(gam) \end{array} $
Trong 1 mol $ KN{{O}_{3}} $ có 1 mol N
$\Rightarrow$ trong 0,2 mol $ KN{{O}_{3}} $ có 0,2 mol N
$ \Rightarrow \text{ }{{m}_{N}}=\text{ }0,2.14\text{ }=\text{ }2,8\text{ }gam $
$ \%{{m}_{S}}=\dfrac{32}{32+16.3}.100\%=40\% $
Ta có: $ \%S=\dfrac{y.{{M}_{S}}}{{{M}_{{{H}_{x}}{{S}_{y}}{{O}_{z}}}}}.100\%\Rightarrow {{M}_{{{H}_{x}}{{S}_{y}}{{O}_{z}}}}=\dfrac{32.100}{32,65}=98 $
Vậy phân tử khối của axit là 98.
$ {{M}_{NaHC{{O}_{3}}}}=23+1+12+16.3=84\Rightarrow {{n}_{NaHC{{O}_{3}}}}=\dfrac{84}{84}=1\,mol $
Trong 1 mol phân tử $ NaHC{{O}_{3}} $ có: 1 mol nguyên tử Na, 1 mol nguyên tử H, 1 mol nguyên tử C, 3 mol nguyên tử O
$ \begin{array}{l} {{m}_{Na}}=23.1=23\,(gam) \\ {{m}_{H}}=1.1=1\,(gam) \\ {{m}_{C}}=12.1=12\,(gam) \\ {{m}_{O}}=16.3=48\,(gam) \end{array} $
$ {{n}_{B{{a}_{3}}{{(P{{O}_{4}})}_{2}}}}=\dfrac{120,2}{601}=0,2\,mol $
1 mol phân tử $ B{{a}_{3}}{{\left( P{{O}_{4}} \right)}_{2}} $ có 3 mol Ba, 2 mol P và 8 mol O
$\Rightarrow$ 0,2 mol $ B{{a}_{3}}{{\left( P{{O}_{4}} \right)}_{2}} $ có: 0,6 mol Ba, 0,4 mol P và 1,6 mol O
$\Rightarrow$ có tất cả: $ 0,6\text{ }+\text{ }0,4\text{ }+\text{ }1,6\text{ }=\text{ }2,6\text{ }mol $ nguyên tử các nguyên tố
$ \%{{m}_{K}}=\dfrac{2.{{M}_{K}}}{{{M}_{{{K}_{2}}C{{O}_{3}}}}}.100\%=\dfrac{2.39}{2.39+12+16.3}.100\%=56,52\% $ $ $
$ \begin{array}{l} \%{{m}_{S\,(trong\,{{H}_{2}}S{{O}_{4}})}}=\dfrac{32}{2+32+16.4}.100\%=32,65\% \\ \%{{m}_{S\,(trong\,S{{O}_{3}})}}=\dfrac{32}{32+16.3}.100\%=40\% \\ \%{{m}_{S\,(trong\,S{{O}_{2}})}}=\dfrac{32}{32+16.2}.100\%=50\% \\ \%{{m}_{S\,(trong\,{{H}_{2}}S)}}=\dfrac{32}{32+2}.100\%=94,11\% \end{array} $
Vậy % khối lượng của S trong $ {{H}_{2}}S $ là lớn nhất.
Tỉ lệ mol số nguyên tử K, N, O = 1 : 1 : 3
$ \begin{array}{l} \%{{m}_{O\,(trong\,C{{O}_{2}})}}=\dfrac{16.2}{44}.100\%=72,72\% \\ \%{{m}_{O\,(trong\,\,{{C}_{12}}H{{ }_{22}}{{O}_{11}})}}=\dfrac{16.11}{12.12+22+11.16}.100\%=51,46\% \\ \%{{m}_{O\,(trong\,F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}})}}=\dfrac{16.3}{16.3+56.2}.100\%=30\% \\ \%{{m}_{O\,(trong\,\,{{N}_{2}}{{O}_{5}})}}=\dfrac{16.5}{14.2+16.5}.100\%=74,07\% \end{array} $
Hàm lượng O trong $ F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}} $ là thấp nhất
$ {{M}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}=2.23+32+16.4=142 $
Trong 1 mol $ N{{a}_{2}}S{{O}_{4}} $ có 2 mol nguyên tử Na ; 1 mol nguyên tử S và 4 mol nguyên tử O
$\Rightarrow$ $ \%{{m}_{Na}}=\dfrac{2.{{M}_{Na}}}{{{M}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}}.100\%=\dfrac{2.23}{142}.100\%=32,39\% $
Trong FeO: $ \%{{m}_{F\text{e}}}=\dfrac{{{M}_{F\text{e}}}}{{{M}_{F\text{e}O}}}.100\%=\dfrac{56}{56+16}.100\%=77,78\% $
Trong $ F{{e}_{2}}{{O}_{3}} $ : $ \%{{m}_{F\text{e}}}=\dfrac{2.{{M}_{F\text{e}}}}{{{M}_{F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}}}}}.100\%=\dfrac{2.56}{56.2+16.3}.100\%=70\% $
Trong $ F{{e}_{3}}{{O}_{4}} $ : $ \%{{m}_{F\text{e}}}=\dfrac{3{{M}_{F\text{e}}}}{{{M}_{F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}}}}.100\%=\dfrac{3.56}{3.56+4.16}.100\%=72,41\% $
Trong FeS: $ \%{{m}_{F\text{e}}}=\dfrac{{{M}_{F\text{e}}}}{{{M}_{F\text{eS}}}}.100\%=\dfrac{56}{56+32}.100\%=63,64\% $
Vậy hàm lượng sắt trong FeO lớn nhất.
$ \%{{m}_{F\text{e}\,\text{(trong}\,\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}})}}=\dfrac{56.2}{56.2+16.3}.100\%=70\% $
$ \%{{m}_{F\text{e}\,\text{(trong}\,\text{Fe}O)}}=\dfrac{56}{56+16}.100\%=77,77\% $
Gọi công thức hóa học của oxit là $ X{{H}_{3}} $ có $ {{M}_{X{{H}_{3}}}}=17\, $ (đvC)
$ {{M}_{X}} $ + 3 = 17 => Nguyên tử khối của X là 14 => X là Nitơ (N).
Vậy công thức oxit là $ N{{H}_{3}} $
$ {{M}_{F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}}}=3.56+4.16=232 $
Trong 1 mol $ F{{e}_{3}}{{O}_{4}} $ có 3 mol nguyên tử Fe và 4 mol nguyên tử O
$\Rightarrow$ %mFe = $ \dfrac{3.56.100\%}{232}=72,4\% $
Gọi công thức của magie sunfua là $ M{{g}_{x}}{{S}_{y}} $
Khối lượng của Mg và S trong 1 mol $ M{{g}_{x}}{{S}_{y}} $ là :
$ {{m}_{Mg}}=x.24 $
$ {{m}_{S}}=32y $
$ \to \dfrac{24\text{x}}{32y}=\dfrac{3}{4}\to \dfrac{x}{y}=\dfrac{1}{1} $
$ \to $ Công thức đơn giản của magie sunfua là $ Mg\text{S} $
Ta có: $ V=n.22,4\Rightarrow n=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{1}{22,4}\,\,(mol) $
$ \Rightarrow M=\dfrac{m}{n}=\dfrac{1,16}{\dfrac{1}{22,4}}=1,16.22,4=26 $