Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
A- Đặt vấn đề:
I- Cơ sở lý luận
Trong công tác giảng dạy Hoá học, nhiệm vụ chính của giáo viên là truyền
thụ kiến thức cơ bản cho học sinh, rèn luyện các kỹ năng, thao tác thực hành thí
nghiệm, giúp học sinh nắm vững đợc kiến thức sách giáo khoa. Song bên cạnh đó,
một nhiệm vụ không kém phần quan trọng là đào tạo và bồi dỡng nhân tài cho đất
nớc. Nhiệm vụ đó đợc cụ thể hoá bằng các kỳ thi học sinh giỏi các cấp hàng năm.
Cấu trúc đề thi học sinh giỏi chủ yếu là câu hỏi và bài tập nâng cao, nhằm
chọn đúng đối tợng học sinh khá giỏi. Trong Hoá học cơ sở lợng kiến thức mang
tính bao quát, tổng thể của chơng trình Hoá học phổ thông nên bài tập nâng cao có
thể phát triển ở nhiều dạng. Trong số đó, một dạng bài tập mà ta thờng xuyên gặp
trong cấu trúc đề thi học sinh giỏi Huyện, Tỉnh là: Xác định công thức hoá học
của chất. Cụ thể trong các đề thi HSG những năm gần đây năm nào cũng có dạng
bài tập này.
Đây là dạng bài tập khó luôn làm vớng mắc học sinh, bởi vậy để các em tháo
gỡ đợc vớng mắc này, trong quá trình dạy bồi dỡng tôi đã tìm hiểu, nghiên cứu đa
ra phơng pháp giải. Cách thức khai thác suy luận lô gíc để loại trừ các trờng hợp và
chọn đợc tên chất.
Theo tôi, có thể phân chia dạng này thành hai dạng bài tập nhỏ nh sau:
1- Xác định chất dựa vào thành phần định tính.
2- Xác định chất dựa vào thành phần định lợng.
ở đây tôi chỉ xin trình bày cụ thể hoá dạng bài tập xác định chất dựa vào sự
phân tích định lợng
II-cơ sở thực tiền
- Qua quá trình nghiên cứu đã giúp tôi hoàn thiện hơn về công tác bồi dỡng
học sinh giỏi.
- Đối với học sinh: Giúp các em biết phân chia đề ra từng dạng nhỏ và
định hớng đợc phơng pháp giải loại bài tập này.
Trớc tình hình chung hiện nay. Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất
và đời sống ngày nay càng phát triển mạnh và mở rộng. Do đó việc cải thiện các

viên và HS.
III. Giải pháp khắc phục:
Kỹ năng đợc hình thành là do rèn luyện, vậy rèn luyện học sinh ở dạng bài
tập này là nh thế nào? Theo tôi nên phân chia nhỏ dạng để học sinh dễ tiếp cận nắm
đợc cách giải cụ thể.
Dạng này tôi chia làm hai dạng nhỏ nh sau:
a) Dựa vào thành phần định lợng để xác định các chất trên chuỗi phản ứng
chữ cái.
b) Phân tích định lợng, dựa vào phản ứng hóa học để xác định một (hoặc vài
chất trong hỗn hợp).
ở mỗi dạng đều giới thiệu những bớc cơ bản để học sinh định hớng giải.
* Yêu cầu:
+ Nắm vững tính chất lý hoá của các chất đã học
+ Nắm chắc cách giải bài tập cơ bản
2
(kiềm)
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
+ Chịu khó t duy lô gíc - sáng tạo khi giải. Vận dụng linh hoạt nhiều phơng
pháp.
* Lu ý: Các ví dụ đều lấy trong các đề luyện thi học sinh giỏi.
1- Dạng bài tập dựa vào thành phần định lợng để xác định các chất trên
chuỗi phản ánh chữ cái.
Một số ví dụ cụ thể.
Bài tập 1: Khi nung nóng một lợng cân của một chất rắn A tạo ra 0,6 g chất
rắn B và khí C. Sản phẩm B của sự phân huỷ đợc mang hoà tan hoàn toàn vào nớc
tạo ra dung dịch chứa 0,96g chất G d. Sản phẩm khí C cho đi qua dung dịch chất Đ
d tạo ra 2,76g chất E. Khi cho tơng tác dung dịch nớc của chất này với chất G tạo
ra chất A và Đ . Hãy cho biết các chất A, B, C, Đ, G, E là những chất nào.Viết ph-
ơng trình phản ứng tơng ứng.
Hớng dẫn: (ở đây tôi không giải cụ thể mà chỉ hớng dẫn học sinh tìm tòi lời

2
chất E

A + Đ
- Vì B có 2 khả năng nên phân chia trờng hợp.
3
Cách giải:
- Dựa vào dữ kiện đề cho, ( đặc biệt lu ý đến tỉ lệ về lợng) để lập ra sơ đồ
mối quan hệ giữa các chất, tính toán định lợng liên quan.
- Phân chia trờng hợp ( kết hợp với phân tích định tính) để loại trừ các hợp
chất có liên quan, tìm ra tên các chất.
- Viết phơng trình biểu diễn mối quan hệ các chất.


OM
n
2
=
OH
n
2
=
mol02,0
18
6,096,0
=

OM
M
2

* Trờng hợp 2: B là oxit của kiềm thổ
Ký hiệu: MO
- Thực hiện tơng tự trờng hợp 1

M = 14 (loại)
Vậy A là muối của Li, nhng A thoã mãn những muối nào?
( A có thể là Li
2
CO
3
hoặc Li
2
SO
3
, vì các muối còn lại của Li không phân
huỷ)
Suy ra các chất B, C, G ?
+ Dung dịch Đ tác dụng đợc vơí
CO
2
hoặc (SO
2
) thì Đ là những chất nào?
+ Xét các trờng hợp của Đ và của C
Gồm các trờng hợp sau:
Gọi M là nguyên tố kim loại trong dung dịch Đ, có hoá trị n)
1) M(OH)
n
+ CO
2

O

khi xét các trờng hợp trên, dựa vào lợng của C và Đ
Suy ra khối lợng mol của kim loại M.
+ Ví dụ xét trờng hợp 1.
2 M(OH)
n
+ nCO
2


M
2
(CO
3
)
n
+ nH
2
O
Số mol CO
2
là 0,02 mol
Suy ra
n
COM
n
)(
3
2

=


M = 69 - 30n

* n = 2,3 đều loại
+ Các trờng hợp còn lại xét tơng tự, kết quả đều không phù hợp suy ra Đ là
KOH , E là K
2
CO
3
.
+ Các phản ứng xảy ra là:
Li
2
CO
3

o
t
Li
2
O + CO
2
(1)
Li
2
O + H
2
O

CO
3
nên phản ứng (4) xảy ra
Bài tập 2: Ba nguyên tố A, B, X thuộc cùng 1 nhóm các nguyên tố của hệ
thống tuần hoàn, tổng số thứ tự của 2 nguyên tố đầu và cuối trong bảng hệ thống
tuần hoàn là 76. Muối của axit Nitric đợc tạo thành từ các nguyên tố đó, thờng sử
dụng để nhuộm màu lửa của pháo bông, pháo hoa thành màu đỏ và dung dịch của
nó có môi trờng trung tính. Xác định các nguyên tố A,B, X và vị trí của nó trong
bảng hệ thống tuần hoàn.
Hớng dẫn:
- Khi giải học sinh cần phải chú ý đến các đặc tính nh: màu lửa, môi trờng
trung tính, tổng số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn
+ Muối ( - NO
3
) của A, B, X có môi trờng trung tính thì
A,B,X phải thuộc loại nào?
- Số thứ tự (STT)
STT ( A) + STT(X) = 76
Suy ra điều gì?
- Màu ngọn lửa đỏ, đó là hợp chất của
nguyên tố nào?
- Từ đó sẽ xảy ra các cặp nào?
+ Vì gốc - NO
3
là gốc axit mạnh nên
A, B, X phải là những kim loại mạnh
suy ra A, B, X chỉ có thể là kim loại
kiềm hoặc kim loại kiềm thổ - vì các
nhóm còn lại không có đủ 3 kim loại
đều mạnh.

B
y
H
z

- Ta có m
HCl
= 400 x 7,3% = 29,2(g)

n
HCL
=
5,36
2,29
= 0,8(mol)

n
H
= 0,8(mol)

m
H
= 0,8 (g)
Khối lợng của nguyên tố A và B là 10,8 - 0,8 = 10(g)
Giả sử trong hợp chất đâù nguyên tố A chiếm 42,6 % ta có:
)(6,4
100
6,42
8,10
gm

Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng


nM
nM
M
A
A
A
98,22
100
3,39
5,35
==
+
+ n = 1

M
A
= 23

A là Na
+ n = 2

M
A
= 46

(loại)
+ n = 3

m
ta có:
khối lợng là:38,4 - 11,7 = 26,7(g)
Trong đó 26,7 g muối có 5,4 g nguyên tố B

7,26
4,5
=
mM
mM
M
B
B
B
9
5,35
=
+
+ m = 1

M
B
= 9

B là Beri ( Be) khi đó hợp chất có dạng:
Na
x
Be
y
H

4
Các giá trị khác của m không thoã mãn.
Bài toán 2 : Dùng 1,568 l H
2
phản ứng đủ với 4 g hỗn hợp hai oxit thu đợc m
gam hai kim loại A và B. Cho m gam A và B ở trên vào dung dịch HCl d tạo ra
0,896l H
2
và còn 0,64g kim loại A hoá trị II. Cho A phản ứng hết với H
2
SO
4
đặc
nóng thu đợc 0,224l SO
2
.Các thể tích khí đo ở đktc .
a) Tìm m = ?
b) Tìm công thức của hai oxit trên.
Giải:
7
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
a) + A có hoá trị II

oxit là AO
+ B có hoá trị n

oxit là B
2
O
n

n
2
=
2
H
n

OH
m
2
= 0,07 . 18 = 1,26 (g)

m
(A, B)
= 4 + 0,14 - 1,26 = 2,88 (g)
b) A phản ứng với H
2
SO
4
A + 2H
2
SO
4


ASO
4
+ 2H
2
O + SO

BCl
n
+
2
2
H
n
(4)
Theo (4) : n
B
=
)(
08,0
mol
n
Suy ra: M
B
=
n
n
28
08,0
.4,22
=
+ n = 1:

M
B
= 28 (loại)
+ n = 2:

t
xFe + yH
2
O (5)
Số mol H
2
ở phản ứng (5) là: 0,07 - 0,01 = 0,06 (mol)
8
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Theo (5): n Fe
x
O
y
=
mol
y
06,0

56x + 16 y =
06,0
2,3 y

3,36 x = 2,24y

x : y = 2 : 3
Công thức oxit sắt là: Fe
2
O
3
Ngoài 2 dạng chính mà tôi đã trình bày ở trên, trong quá trình học các em

B
, M
c
là khôí lợng mol nguyên tử các nguyên tố.
- Với các hợp chất vô cơ tỷ lệ tối giản giữa x, y, z thờng cũng là giá trị
các chỉ số cần tìm.
L u ý: Số gam
Số mol =
Khôí lợng mol
Số lít (đktc)
Số mol =
22,4
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Xác định công thức hoá học của A
Giải
Vì % Cu + % S + % 0 = 40 + 20 + 40 = 100%
Nếu A chỉ có Cu, S và O
Gọi công thức của A là: Cu
x
S
y
0
z
Ta có tỷ lệ số mol các nguyên tố Cu; S; 0 là
X : y : z =
16
40
:
32
20

s
S
nmoln
===
4,0
64
6,25
2
0
m
s
= 0,4 . 32 = 12,8 (g)
)(8,0;8,04,0
18
2,7
0
2
gmHmolnHmoln
H
====
Tổng khôí lợng 2 nguyên tố S và H là : 12,8 + 0,8 = 13,6 (g)= m
A
Vậy A không có ô xy. Gọi công thức S
x
H
y
ta có x : y = 0,4 : 0,8 = 1: 2
Công thức đơn giản nhất của A là SH
2
hay H

Bài 2: Hoà tan một lợng ôxit kim loại hoá trị II bằng dung dịch H
2
S0
4
10%
vừa đủ thu đợc một dung dịch muối có nồng độ 11,8%. Tìm tên o xít đủ dùng
Giải
Đặt công thức ôxít đã dùng là M0
Gọi a là số mol M0 đã dùng , ta có phản ứng
M0 + H
2
S0
4
> MS0
4
+ H
2
0
a a a
Lợng H
2
S0
4
cần lấy là 98 a (g)
Lợng dung dịch H
2
S0
4
cần lấy
)(980

11
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
b. Làm lạnh dung dịch muối ở trên thấy thoát ra 8,08 g muối rắn. Lọc tách
muối rắn thấy nồng độ của muối trong nớc lọc là : 34,7%
Xác định công thức muối rắn tách ra trong thí nghiệm
Dạng 3: Lập Công thức phân tử của hợp chất hửu cơ gồm các nguyên tố: C,
H, 0
12
- Dạng đốt cháy (hay phân tích ) a (g) một hợp chất hửu cơ A gồm C,
H , 0 ta thu đợc b (g) C0
2
và c (g) H
2
0. Lập công thức của A, Biết khối lợng
phân tử của A là (M
A
).
- Để giải bài toán dạng này ta có thể dùng một trong ba cách sau:
Cách 1: Công thức phân tử của hợp chất A có dạng C
x
H
y
0
z
Tính C% =
a
b
11
100.3
H%

mmam
b
m
+=
==
Lập tỷ lệ :
a
M
m
z
m
y
m
x
A
Hc
===
0
1612
Suy ra x, y, z
Cách 3: Dựa vào phơng trình phản ứng cháy tổng quát
C
x
H
y
+
0
2
00
4

x +






+
Dựa vào dữ kiện bài toán đa về số mol lập tỷ lệ tơng đ
ơng suy ra x, y,
z.
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Bài tập 1: Đốt cháy 4,5 g hợp chất hửu cơ A. Biết A chứa C, H, 0 và thu đợc
9,9g khí C0
2
và 5,4g H
2
0.
Lập công thức phân tử của A. Biết khôí lợng phân tử A bằng 60
Giải
Dựa vào % khôí lợng các nguyên tố:
Công thức phân tử có dạng : C
x
H
y
0
z
%67,26)33,1360(100%0
%33,13100.
5,4.9

Cách 2: Các em tự làm tơng tự
Cách 3: Dựa vào phơng trình phản ứng cháy tổng quát
Công thức hợp chất hửu cơ có dạng : C
x
H
y
0
z

Theo đề ra ta có
Số mol của A :
moln
A
075,0
60
5,4
==
Số mol của C0
2

moln
C
225,0
44
9,9
2
0
==
Số mol của H
2





+
1mol .






+
24
z
y
x
(mol) . x (mol)
)(
2
mol
y
13
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Suy ra :
8
2.3,0075,0
1
3
225,0075,0

Sau thời gian áp dụng đềt tài này vào giảng dạy tôi thấy chất lợng học sinh
đợc nâng cao lên rõ rệt.
Hiểu và giải thông
thạo
Biết cách giải nhng
cha thành thạo
Cha biết cách giải
Số lợng 17 13 0
Tỷ lệ 57% 43% 0%
Cụ thể trong năm học 2005 - 2006 chỉ có 3 em đạt học sinh giỏi cấp Huyện
nhng năm nay 2006 - 2007 có đợc 6 em đạt học sinh giỏi cấp Huyện đạt100%
C - Kết luận:
Qua kết quả của việc áp dụng tài liệu này vào giảng dạy tôi thấy rằng muốn
đạt đợc kết quả cao trong công tác bồi dỡng học sinh giỏi , trớc hết ngời thầy phải
cần mẫn chịu khó,nhng mang tính sáng tạo trong việc hớng dẫn ôn tập cho học
sinh . Về phía học sinh phải nắm vững kiến thức cơ bản , say xa với bộ môn. biết
cách khai thác triệt để các dữ kiện của đề cho. Khi cha tìm đợc hớng giải cần đặt
các câu hỏi trớc các dữ kiện để suy luận, không đợc chán nản. Dù cho cách em
sống ở vùng nông thôn và học ở một trờng nghèo về cơ sở vật chất. Nhng những
khám khá về hoá học mà cô trò tìm ra sẽ làm các em yêu môn học, yêu quê hơng
đất nớc và có nhiều mơ ớc cho tơng lai sau này các em sẽ đợc học ở các khối khoa
học tự nhiên, chắp cánh cho những ớc mơ hoài bão để trở thành những kĩ s, bác sĩ
hoặc những ngời giáo viên đứng trên mục giảng và tôi mong rằng sáng kiến này sẽ
giúp các em giải bài tập hoá học về lập công thức đơn giản và khoa học hơn.
14
Một số phơng pháp giảI bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
d - nhũng kiến nghị đề xuất:
- Để có thể đạt đợc kết quả cao trong các kỳ thi học sinh giỏi Huyện và
Tỉnh, theo tôi: các địa phơng cần có sự quan tâm hơn nữa để các trờng cơ sở có
thể tạo ra những lớp mũi nhọn, tập hợp đợc nhiều học sinh khá, thuận lợi cho việc