Xác định công thức phân tử hợp chất vô cơ

Tùy vào điều kiện ban đầu của bài toán, ta có những cách khác nhau để tìm ra CTPT của một hợp chất vô cơ. Sau đây là 4 cách thường gặp.

1. Lập CTHH của hợp chất khi biết % nguyên tố và khối lượng mol chất (PTK):

- Đưa công thức về dạng chung AxBy hoặc AxByCz (x, y, z nguyên dương)

- Tìm M_A, M_B, M_C…

- Ta có tỷ lệ:

$\frac{^{M}A}{A}= \frac{^{M}B}{B}= \frac{^{M}C}{C}= \frac{^{M}Chat}{100}$

=> x, y, z => CTHH của hợp chất cần tìm.

Ví dụ : Xác định CTPT của hợp chất A biết thành phần % về khối lượng các nguyên tố là: %Ca = 40%; % C = 12%; %O = 48% và MA = 100 g.

Giải:

Đặt CTPT là Ca_xCyOz

Ta có tỷ lệ sau:

$\frac{^{M}Ca}{Ca}= \frac{^{M}C}{C}= \frac{^{M}O}{O}= \frac{^{M}A}{100}$

Thay số vào ta có:

$\frac{40x}{40o/o}= \frac{12y}{12o/o}= \frac{16z}{48o/o}\frac{100}{100o/o}$

=> x = 1; y = 1; z = 3

Vậy CTPT là CaCO₃.

2. Lập CTHH dựa vào khối lượng mol chất (PTK) và tỉ lệ về khối lượng nguyên tố.

- Đưa công thức về dạng chung AxByCz tỷ lệ khối lượng nguyên tố: a, b, c (x, y, z nguyên dương).

- Tìm M_A, M_B, M_C, M_chất.

- Đặt đẳng thức:

$\frac{^{M}A}{a}= \frac{^{M}B}{b}= \frac{^{M}C}{c}= \frac{^{M}Chat}{a+b+c}$

- Tìm x, y, z …=> CTHH của hợp chất.

Ví dụ: Xác định CTPT của hợp chất biết hợp chất này gồm 2 nguyên tố C và H, tỷ lệ khối lượng của các nguyên tố là 3: 1 và phân tử khối là 16.

Giải:

- Đặt công thức là CxHy.

- Ta có tỷ lệ sau: $\frac{^{M}C}{3}= \frac{^{M}H}{1}= \frac{^{M}Chat}{3+1}$

- Thay số vào ta có: $\frac{12x}{3}= \frac{y}{1}= \frac{16}{4}$

=> x = 1; y = 4. Vậy CTPT là CH₄.

3. Lập CTHH dựa vào thành phần % khối lượng nguyên tố.

- Đưa công thức về dạng chung AxByCz (x, y , z nguyên dương)
- Tìm M_A, M_B, M_C.
- Đặt tỉ lệ: M_A: M_B: M_C = %A : %B : %C
- Tìm x, y, z. Suy ra công thức đơn giản của hợp chất.

Ví dụ: Xác định CTPT của hợp chất biết thành phần % các nguyên tố lần lượt là: % H= 2,04%; % S = 32,65%; % O =65,31%.

Giải:

Đặt CTPT là HxSyOz.

Ta có tỷ lệ sau: M_H : M_S : M_O = %H : %S : %O

Hay: $x : y : z = \frac{o/oH}{1}: \frac{o/oS}{32}:\frac{o/oO}{16}$

Thay số vào ta có: x: y: z = $\frac{2,04o/o}{1}= \frac{32,65o/o}{32}= \frac{65,31o/o}{16}$

Tính ra được x= 2; y = 1; z = 4

Suy ra CTPT dạng đơn giản nhất là: H₂SO₄ .

4. Lập CTHH dựa vào PTHH.

- Đọc kỹ đề, xác định số mol của chất tham gia và sản phẩm.
- Viết PTHH: Dựa vào lượng của các chất đã cho tính theo PTHH.
- Tìm M nguyên tố.

Ví dụ: Cho 16 gam một oxit của Sắt tác dụng hoàn toàn với khí H₂ ở điều kiện nhiệt độ cao thấy dùng hết 6,72 lit khí H₂ ( ở đktc). Tìm CTPT của oxit sắt.

Giải:
Theo đề: ⁿH₂ = 6,72/22,4 = 0,3 mol.

Đặt CTPT của oxit sắt là: FexOy.

Ta có phương trình hoá học sau: Fe_xO_y + y H₂ $\overset{_{t}o}{\rightarrow}$ xFe + y H₂O.

Theo PTHH : ⁿFe_xO_y = 1/y . ⁿH₂ = 0,3/y mol.

Theo đề: ⁿFe_xO_y = $\frac{16}{56x+16y}\rightarrow \frac{16}{56x+16y}= \frac{0,3}{y}$

<=> 16y = 16,8x+ 4,8y <=> 11,2 y = 16, 8 x. Hay:

$\frac{x}{y}= \frac{11,2}{16,8}= \frac{2}{3}$

Vậy CTPT của oxit sắt là Fe₂O₃.