Công thức hóa học: Khái niệm, cách viết và công thức cơ bản

Trang chủ > Công Thức > Bài hiện tại.

Mục lục [Ẩn]

Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó

I. CÔNG THỨC HÓA HỌC LÀ GÌ?

1. Định nghĩa công thức hóa học

Công thức hóa học là cách biểu diễn ngắn gọn thành phần và số lượng nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử chất bằng các ký hiệu hóa học và chỉ số.

Vai trò: Công thức hóa học giúp chúng ta:

  • Biểu diễn chất một cách khoa học và quốc tế
  • Hiểu rõ cấu tạo và thành phần của chất
  • Viết phương trình hóa học và cân bằng phản ứng
  • Tính toán các đại lượng hóa học (khối lượng, thể tích, nồng độ)

Ví dụ minh họa:

  • H₂O (Nước):
    • Gồm 2 nguyên tử Hydro (H) và 1 nguyên tử Oxy (O)
    • Đây là chất lỏng không màu, không mùi, cần thiết cho sự sống
  • CO₂ (Carbon dioxide):
    • Gồm 1 nguyên tử Carbon (C) và 2 nguyên tử Oxy (O)
    • Là khí nhà kính, sản phẩm của quá trình hô hấp và đốt cháy
  • NaCl (Muối ăn):
    • Gồm 1 nguyên tử Natri (Na) và 1 nguyên tử Clo (Cl)
    • Là hợp chất ion, tan tốt trong nước, có vị mặn
  • H₂SO₄ (Axit sunfuric):
    • Gồm 2 nguyên tử Hydro (H), 1 nguyên tử Lưu huỳnh (S) và 4 nguyên tử Oxy (O)
    • Là một trong những hóa chất công nghiệp quan trọng nhất

2. Các thành phần trong công thức hóa học

Một công thức hóa học bao gồm hai thành phần chính:

a) Ký hiệu nguyên tố

Quy tắc viết:

  • Ký hiệu nguyên tố gồm 1 hoặc 2 chữ cái
  • Chữ cái đầu tiên LUÔN viết HOA
  • Chữ cái thứ hai (nếu có) LUÔN viết thường

Ví dụ đúng:

  • H (Hydro), C (Carbon), N (Nitơ), O (Oxy)
  • Na (Natri), Ca (Canxi), Fe (Sắt), Cl (Clo)
  • Mg (Magie), Al (Nhôm), Cu (Đồng), Zn (Kẽm)

Ví dụ SAI:

  • ❌ na (phải là Na)
  • ❌ CA (phải là Ca)
  • ❌ fe (phải là Fe)
  • ❌ CL (phải là Cl)

b) Chỉ số (số nguyên tử)

Định nghĩa: Chỉ số là số nhỏ viết ở góc dưới bên phải ký hiệu nguyên tố, cho biết số nguyên tử của nguyên tố đó trong phân tử.

Quy tắc:

  • Chỉ số = 1: KHÔNG viết (mặc định)
  • Chỉ số ≥ 2: Phải viết

Ví dụ phân tích:

H₂O:

  • H₂: Có 2 nguyên tử Hydro (chỉ số là 2)
  • O: Có 1 nguyên tử Oxy (không viết số 1)

H₂SO₄:

  • H₂: 2 nguyên tử Hydro
  • S: 1 nguyên tử Lưu huỳnh (không viết số 1)
  • O₄: 4 nguyên tử Oxy

Ca(OH)₂:

  • Ca: 1 nguyên tử Canxi
  • (OH)₂: 2 nhóm OH, tức là 2 nguyên tử O và 2 nguyên tử H
  • Tổng cộng: 1Ca + 2O + 2H

3. Tại sao phải học công thức hóa học?

Trong học tập:

  • Là nền tảng của môn Hóa học từ lớp 8 đến lớp 12
  • Cần thiết để hiểu các phản ứng hóa học
  • Giúp giải các bài toán hóa học về khối lượng, thể tích, nồng độ
  • Điều kiện để học tốt Hóa đại cương, Hóa vô cơ, Hóa hữu cơ

Trong đời sống:

  • Đọc hiểu nhãn mác sản phẩm (thực phẩm, mỹ phẩm, thuốc)
  • Hiểu thành phần hóa chất trong gia đình
  • An toàn khi sử dụng hóa chất
  • Nhận biết chất gây hại, chất độc

Trong khoa học và công nghiệp:

  • Nghiên cứu và phát triển vật liệu mới
  • Sản xuất hóa chất công nghiệp
  • Phân tích và kiểm nghiệm chất lượng
  • Y học và dược học (công thức thuốc)

II. Ý NGHĨA CỦA CÔNG THỨC HÓA HỌC

1. Ý nghĩa về mặt chất

Công thức hóa học cho biết chất là gìđược cấu tạo từ những nguyên tố nào.

Ví dụ phân tích:

CO₂ (Carbon dioxide):

  • Ý nghĩa chất: Đây là chất carbon dioxide (khí cacbonic)
  • Nguyên tố cấu tạo: Được cấu tạo từ hai nguyên tố là Carbon (C) và Oxygen (O)
  • Phân loại: Là hợp chất (vì có từ 2 nguyên tố trở lên)

O₂ (Oxy):

  • Ý nghĩa chất: Đây là khí oxy
  • Nguyên tố cấu tạo: Chỉ có nguyên tố Oxygen (O)
  • Phân loại: Là đơn chất (vì chỉ có 1 nguyên tố)

NaCl (Natri clorua):

  • Ý nghĩa chất: Đây là muối ăn (natri clorua)
  • Nguyên tố cấu tạo: Gồm Natri (Na) và Clo (Cl)
  • Phân loại: Là hợp chất ion

2. Ý nghĩa về mặt số lượng

Công thức hóa học cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử và phân tử khối của chất.

Ví dụ chi tiết:

H₂SO₄ (Axit sunfuric):

Ý nghĩa số lượng:

  • 1 phân tử H₂SO₄ gồm:
    • 2 nguyên tử Hydro (H)
    • 1 nguyên tử Lưu huỳnh (S)
    • 4 nguyên tử Oxy (O)

Tính phân tử khối (PTK):

  • Cho: H = 1, S = 32, O = 16 (đơn vị cacbon – đvC)
  • PTK của H₂SO₄ = 2×1 + 32 + 4×16
  • = 2 + 32 + 64
  • = 98 đvC

Ý nghĩa: 1 phân tử H₂SO₄ có khối lượng bằng 98 đơn vị cacbon.

CaCO₃ (Canxi cacbonat):

Ý nghĩa số lượng:

  • 1 phân tử CaCO₃ gồm:
    • 1 nguyên tử Canxi (Ca)
    • 1 nguyên tử Carbon (C)
    • 3 nguyên tử Oxy (O)

Tính phân tử khối:

  • Cho: Ca = 40, C = 12, O = 16
  • PTK = 40 + 12 + 3×16
  • = 40 + 12 + 48
  • = 100 đvC

3. Bảng ý nghĩa các công thức thường gặp

Công thức Tên chất Ý nghĩa về mặt chất Ý nghĩa về mặt số lượng
H₂O Nước Hợp chất của H và O 2H + 1O, PTK = 18
O₂ Oxy Đơn chất khí oxy 2 nguyên tử O, PTK = 32
CO₂ Carbon dioxide Hợp chất của C và O 1C + 2O, PTK = 44
NaCl Natri clorua Hợp chất của Na và Cl 1Na + 1Cl, PTK = 58.5
CaCO₃ Canxi cacbonat Hợp chất của Ca, C và O 1Ca + 1C + 3O, PTK = 100
H₂SO₄ Axit sunfuric Hợp chất của H, S và O 2H + 1S + 4O, PTK = 98
Ca(OH)₂ Canxi hydroxide Hợp chất của Ca, O và H 1Ca + 2O + 2H, PTK = 74
NH₃ Amoniac Hợp chất của N và H 1N + 3H, PTK = 17

4. Phân biệt phân tử và đơn chất/hợp chất

Đơn chất:

  • Định nghĩa: Chất được tạo nên từ một nguyên tố hóa học
  • Ví dụ:
    • Phi kim: O₂ (oxy), N₂ (nitơ), H₂ (hydro), Cl₂ (clo)
    • Kim loại: Fe (sắt), Cu (đồng), Al (nhôm), Ag (bạc)
    • Phi kim khác: P (photpho), S (lưu huỳnh), C (carbon)

Hợp chất:

  • Định nghĩa: Chất được tạo nên từ hai nguyên tố trở lên
  • Ví dụ:
    • 2 nguyên tố: H₂O (nước), NaCl (muối ăn), CO₂ (khí cacbonic)
    • 3 nguyên tố: H₂SO₄ (axit sunfuric), CaCO₃ (đá vôi)
    • 4 nguyên tố trở lên: Ca₃(PO₄)₂ (canxi photphat)

Bảng so sánh:

Tiêu chí Đơn chất Hợp chất
Số nguyên tố 1 ≥ 2
Ví dụ O₂, Fe, Cu H₂O, NaCl, CO₂
Phân hủy được không? Không Có thể
Tính chất Của nguyên tố đó Khác hoàn toàn các nguyên tố

III. CÁCH VIẾT CÔNG THỨC HÓA HỌC

1. Quy tắc viết công thức hóa học

Để viết đúng công thức hóa học, cần tuân thủ các quy tắc sau:

Quy tắc 1: Xác định thứ tự các nguyên tố

  • Kim loại đứng trước, phi kim đứng sau
  • Ví dụ: NaCl (không phải ClNa), CaO (không phải OCa)

Quy tắc 2: Viết ký hiệu và hóa trị

  • Viết ký hiệu nguyên tố theo thứ tự
  • Viết hóa trị của mỗi nguyên tố ở phía trên

Quy tắc 3: Áp dụng nguyên tắc hóa trị

  • Tích: (hóa trị × số nguyên tử) của nguyên tố này = (hóa trị × số nguyên tử) của nguyên tố kia

Quy tắc 4: Rút gọn chỉ số (nếu có thể)

  • Nếu các chỉ số có ước chung lớn nhất (UCLN) > 1, rút gọn
  • Ví dụ: Fe₂O₆ → Fe₂O₃ (chia cả 2 cho 2)

2. Công thức tổng quát

Cho hai nguyên tố A và B có hóa trị lần lượt là ab:

Công thức chung: $$A_bB_a$$

Giải thích:

  • Chỉ số của A = hóa trị của B (là b)
  • Chỉ số của B = hóa trị của A (là a)
  • Nguyên tắc: Đổi chéo hóa trị thành chỉ số

Nếu có ước chung: $$A_{\frac{b}{UCLN(a,b)}}B_{\frac{a}{UCLN(a,b)}}$$

Ví dụ minh họa:

  • Al (III) + O (II) → Al₂O₃ (đổi chéo: 2 và 3)
  • Ca (II) + O (II) → Ca₂O₂ → CaO (rút gọn chia 2)

3. Các bước lập công thức hóa học

Phương pháp 4 bước chuẩn:

Bước 1: Viết ký hiệu các nguyên tố và hóa trị

Viết ký hiệu nguyên tố theo thứ tự (kim loại trước, phi kim sau), kèm hóa trị ở phía trên.

Ví dụ: Al có hóa trị III, O có hóa trị II

   III  II
   Al - O

Bước 2: Đổi chéo hóa trị thành chỉ số

Hóa trị của nguyên tố này trở thành chỉ số của nguyên tố kia.

   III  II
   Al - O  → Al₂O₃

Bước 3: Rút gọn chỉ số (nếu có ước chung)

Tìm UCLN của các chỉ số và chia cả hai cho UCLN.

Ví dụ: Ca₂O₂ → UCLN(2,2) = 2 → Ca₁O₁ → CaO

Bước 4: Kiểm tra lại công thức

Kiểm tra bằng nguyên tắc hóa trị:

  • (Hóa trị của A) × (Chỉ số của A) = (Hóa trị của B) × (Chỉ số của B)

Ví dụ: Al₂O₃ → III × 2 = II × 3 = 6 ✓

4. Ví dụ minh họa chi tiết

Ví dụ 1: Lập công thức oxit của nhôm

Đề bài: Nhôm (Al) có hóa trị III, Oxy (O) có hóa trị II. Lập công thức oxit của nhôm.

Lời giải:

Bước 1: Viết ký hiệu và hóa trị

   III  II
   Al - O

Bước 2: Đổi chéo hóa trị thành chỉ số

  • Hóa trị của Al (III) → chỉ số của O
  • Hóa trị của O (II) → chỉ số của Al
Al₂O₃

Bước 3: Kiểm tra xem có rút gọn không

  • UCLN(2, 3) = 1 → Không rút gọn được

Bước 4: Kiểm tra

  • III × 2 = 6
  • II × 3 = 6
  • 6 = 6 ✓

Kết luận: Công thức oxit của nhôm là Al₂O₃

Ví dụ 2: Lập công thức hợp chất của canxi và clo

Đề bài: Canxi (Ca) có hóa trị II, Clo (Cl) có hóa trị I. Lập công thức hợp chất.

Lời giải:

Bước 1: Viết ký hiệu và hóa trị

   II   I
   Ca - Cl

Bước 2: Đổi chéo hóa trị

Ca₁Cl₂

Bước 3: Rút gọn và viết gọn

  • Không viết số 1 → CaCl₂

Bước 4: Kiểm tra

  • II × 1 = 2
  • I × 2 = 2
  • 2 = 2 ✓

Kết luận: Công thức là CaCl₂ (canxi clorua)

Ví dụ 3: Lập công thức oxit của lưu huỳnh

Đề bài: Lưu huỳnh (S) có hóa trị VI, Oxy (O) có hóa trị II. Lập công thức oxit.

Lời giải:

Bước 1: Viết ký hiệu và hóa trị

   VI   II
   S  - O

Bước 2: Đổi chéo

S₂O₆

Bước 3: Rút gọn

  • UCLN(2, 6) = 2
  • Chia cả hai cho 2: S₁O₃
  • Viết gọn: SO₃

Bước 4: Kiểm tra

  • VI × 1 = 6
  • II × 3 = 6
  • 6 = 6 ✓

Kết luận: Công thức là SO₃ (lưu huỳnh trioxide)

IV. BẢNG HÓA TRỊ CƠ BẢN

1. Hóa trị của các nguyên tố thường gặp

Học thuộc bảng hóa trị là điều kiện tiên quyết để lập công thức hóa học thành thạo.

Kim loại (thường có hóa trị không đổi):

Nguyên tố Ký hiệu Hóa trị Ví dụ hợp chất
Natri Na I NaCl, Na₂O, NaOH
Kali K I KCl, K₂O, KOH
Bạc Ag I AgNO₃, Ag₂O
Canxi Ca II CaO, CaCl₂, Ca(OH)₂
Magie Mg II MgO, MgCl₂
Kẽm Zn II ZnO, ZnCl₂
Bari Ba II BaO, BaCl₂
Nhôm Al III Al₂O₃, AlCl₃

Kim loại có nhiều hóa trị:

Nguyên tố Ký hiệu Hóa trị Ví dụ
Sắt Fe II, III FeO (II), Fe₂O₃ (III)
Đồng Cu I, II Cu₂O (I), CuO (II)
Chì Pb II, IV PbO (II), PbO₂ (IV)
Thiếc Sn II, IV SnO (II), SnO₂ (IV)

Phi kim:

Nguyên tố Ký hiệu Hóa trị Ví dụ hợp chất
Hydro H I H₂O, HCl, NH₃
Clo Cl I HCl, NaCl, CaCl₂
Brom Br I HBr, NaBr
Iod I I HI, NaI
Oxy O II H₂O, CO₂, Fe₂O₃
Lưu huỳnh S II, IV, VI H₂S (II), SO₂ (IV), SO₃ (VI)
Nitơ N III, IV, V NH₃ (III), NO₂ (IV), N₂O₅ (V)
Carbon C II, IV CO (II), CO₂ (IV)
Photpho P III, V P₂O₃ (III), P₂O₅ (V)

2. Hóa trị của nhóm nguyên tử (gốc axit)

Nhóm nguyên tử là tập hợp các nguyên tử liên kết với nhau, có hóa trị riêng.

Nhóm Tên gọi Hóa trị Ví dụ trong hợp chất
OH Hydroxyl (Hydroxide) I NaOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃
NO₃ Nitrat I HNO₃, NaNO₃, AgNO₃
SO₄ Sunfat II H₂SO₄, CaSO₄, Al₂(SO₄)₃
CO₃ Cacbonat II H₂CO₃, CaCO₃, Na₂CO₃
PO₄ Photphat III H₃PO₄, Ca₃(PO₄)₂
SO₃ Sunfit II H₂SO₃, Na₂SO₃

Lưu ý quan trọng:

  • Nhóm nguyên tử không thể tách rời trong phản ứng thông thường
  • Khi có chỉ số ≥ 2, phải đặt trong ngoặc đơn ( )
  • Ví dụ: Ca(OH)₂, Al₂(SO₄)₃, Ca₃(PO₄)₂

3. Mẹo nhớ hóa trị

Theo vị trí trong bảng tuần hoàn:

Nhóm IA (Kiềm): Hóa trị I

  • Li, Na, K, Rb, Cs

Nhóm IIA (Kiềm thổ): Hóa trị II

  • Be, Mg, Ca, Sr, Ba

Nhóm IIIA: Hóa trị III

  • B, Al, Ga

Nhóm VIIA (Halogen): Hóa trị I (trong muối)

  • F, Cl, Br, I

Các nguyên tắc đặc biệt:

H luôn có hóa trị I trong hầu hết hợp chất

O luôn có hóa trị II trong hầu hết hợp chất (trừ H₂O₂)

Kim loại thường có 1 hóa trị cố định

Phi kim thường có nhiều hóa trị

Khẩu quyết nhớ:

“Na K Ag một
Ca Mg Zn Ba hai
Al luôn ba
Fe Cu hai ba”

V. CÁC DẠNG CÔNG THỨC HÓA HỌC

1. Công thức đơn giản (Empirical Formula)

Định nghĩa: Là công thức biểu diễn tỉ lệ tối giản (đơn giản nhất) về số nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất.

Cách tìm: Rút gọn các chỉ số về tỉ lệ nhỏ nhất.

Ví dụ:

  • Glucose (đường): C₆H₁₂O₆
    • Tỉ lệ C:H:O = 6:12:6 = 1:2:1
    • Công thức đơn giản: CH₂O
  • Hydrogen peroxide: H₂O₂
    • Tỉ lệ H:O = 2:2 = 1:1
    • Công thức đơn giản: HO
  • Ethylene: C₂H₄
    • Tỉ lệ C:H = 2:4 = 1:2
    • Công thức đơn giản: CH₂

2. Công thức phân tử (Molecular Formula)

Định nghĩa: Là công thức biểu diễn số lượng thực tế các nguyên tử trong MỘT phân tử chất.

Đặc điểm:

  • Cho biết chính xác thành phần phân tử
  • Dùng để tính phân tử khối
  • Là bội số của công thức đơn giản

Ví dụ:

  • H₂O: 1 phân tử nước gồm đúng 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O
  • C₆H₁₂O₆: 1 phân tử glucose gồm 6C, 12H, 6O
  • H₂SO₄: 1 phân tử axit sunfuric gồm 2H, 1S, 4O

Mối quan hệ với công thức đơn giản:

  • Công thức phân tử = n × Công thức đơn giản (n = 1, 2, 3,…)
  • Ví dụ: C₆H₁₂O₆ = 6 × CH₂O

3. Công thức cấu tạo (Structural Formula)

Định nghĩa: Là công thức biểu diễn cách các nguyên tử liên kết với nhau trong phân tử.

Ký hiệu: Mỗi gạch ngang (-) biểu diễn một liên kết hóa học.

Ví dụ:

Nước (H₂O):

H - O - H

Amoniac (NH₃):

    H
    |
H - N - H

Methane (CH₄):

      H
      |
  H - C - H
      |
      H

Ethanol (C₂H₅OH):

    H   H
    |   |
H - C - C - O - H
    |   |
    H   H

Ý nghĩa: Giúp hiểu rõ cấu trúc không gian, tính chất hóa học và phản ứng của chất.

4. Các loại hợp chất theo công thức

a) Oxit (Oxide)

Định nghĩa: Hợp chất của nguyên tố với oxy.

Phân loại:

Oxit kim loại (Oxit bazơ):

  • Công thức chung: M₂O_n (M là kim loại)
  • Ví dụ: Na₂O, CaO, Al₂O₃, Fe₂O₃, CuO

Oxit phi kim (Oxit axit):

  • Công thức chung: N₂O_m (N là phi kim)
  • Ví dụ: CO₂, SO₂, SO₃, P₂O₅, N₂O₅

b) Axit (Acid)

Định nghĩa: Hợp chất mà phân tử có một hay nhiều nguyên tử hydro liên kết với gốc axit, có thể thay thế bằng kim loại.

Phân loại:

Axit không có oxy:

  • Công thức chung: H_nX
  • Ví dụ: HCl, HBr, HI, H₂S

Axit có oxy:

  • Chứa H, phi kim và O
  • Ví dụ: H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₂CO₃

Đặc điểm: Có vị chua, làm quỳ tím chuyển đỏ, tác dụng với kim loại giải phóng khí H₂.

c) Bazơ (Base)

Định nghĩa: Hợp chất mà phân tử gồm kim loại liên kết với một hay nhiều nhóm hydroxyl (OH).

Công thức chung: M(OH)_n (M là kim loại, n là hóa trị)

Ví dụ:

  • NaOH (natri hydroxide – xút)
  • Ca(OH)₂ (canxi hydroxide – vôi tôi)
  • Al(OH)₃ (nhôm hydroxide)
  • Fe(OH)₂, Fe(OH)₃

Đặc điểm: Có vị đắng, làm quỳ tím chuyển xanh, trơn như xà phòng.

d) Muối (Salt)

Định nghĩa: Hợp chất mà phân tử gồm kim loại (hoặc NH₄⁺) liên kết với gốc axit.

Công thức chung: M_n(A)_m (M là kim loại, A là gốc axit)

Ví dụ:

  • NaCl (natri clorua – muối ăn)
  • CaSO₄ (canxi sunfat – thạch cao)
  • AgNO₃ (bạc nitrat)
  • Na₂CO₃ (natri cacbonat – muối giặt)
  • Ca₃(PO₄)₂ (canxi photphat)

5. Cách viết công thức có ngoặc đơn

Khi nào dùng ngoặc đơn?

Dùng ngoặc đơn ( ) khi nhóm nguyên tử có chỉ số ≥ 2.

Quy tắc:

  • Đặt nhóm nguyên tử trong ngoặc ( )
  • Viết chỉ số ở ngoài và phía sau ngoặc

Ví dụ và cách đọc:

Ca(OH)₂ (Canxi hydroxide):

  • Cấu tạo: 1 Ca liên kết với 2 nhóm OH
  • Tổng nguyên tử: 1Ca + 2O + 2H
  • Cách đọc chỉ số: 2 là chỉ số của cả nhóm (OH)

Al₂(SO₄)₃ (Nhôm sunfat):

  • Cấu tạo: 2 Al liên kết với 3 nhóm SO₄
  • Tổng nguyên tử: 2Al + 3S + 12O
  • Giải thích: 3 nhóm SO₄, mỗi nhóm có 4O → 3×4 = 12O

Ca₃(PO₄)₂ (Canxi photphat):

  • Cấu tạo: 3 Ca liên kết với 2 nhóm PO₄
  • Tổng nguyên tử: 3Ca + 2P + 😯
  • Giải thích: 2 nhóm PO₄, mỗi nhóm có 4O → 2×4 = 😯

Lưu ý:

  • ❌ SAI: CaOH₂ (thiếu ngoặc)
  • ✅ ĐÚNG: Ca(OH)₂
  • Nếu chỉ có 1 nhóm: NaOH (không cần ngoặc vì chỉ số = 1)

VI. BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Dạng 1: Lập công thức hóa học

Bài 1: Lập công thức hóa học của các hợp chất sau:

a) Natri (I) và Clo (I)
b) Magie (II) và Oxy (II)
c) Nhôm (III) và nhóm Sunfat (II)

Lời giải:

Câu a) Natri clorua:

   I    I
   Na - Cl
  • Đổi chéo: Na₁Cl₁
  • Viết gọn: NaCl
  • Kiểm tra: I × 1 = I × 1 = 1 ✓

Câu b) Magie oxide:

   II   II
   Mg - O
  • Đổi chéo: Mg₂O₂
  • UCLN(2,2) = 2 → Rút gọn: MgO
  • Kiểm tra: II × 1 = II × 1 = 2 ✓

Câu c) Nhôm sunfat:

   III   II
   Al - SO₄
  • Đổi chéo: Al₂(SO₄)₃
  • Không rút gọn được
  • Al₂(SO₄)₃
  • Kiểm tra: III × 2 = II × 3 = 6 ✓

Bài 2: Lập công thức oxit của các nguyên tố sau:

a) Fe (III)
b) Cu (II)
c) P (V)
d) S (IV)

Lời giải:

Câu a) Sắt (III) oxide:

   III  II
   Fe - O  → Fe₂O₃

Công thức: Fe₂O₃

Câu b) Đồng (II) oxide:

   II   II
   Cu - O  → Cu₂O₂ → CuO

Công thức: CuO

Câu c) Photpho (V) oxide:

   V    II
   P  - O  → P₂O₅

Công thức: P₂O₅

Câu d) Lưu huỳnh (IV) oxide:

   IV   II
   S  - O  → S₂O₄ → SO₂

Công thức: SO₂

Dạng 2: Tính phân tử khối

Bài 3: Tính phân tử khối của các chất sau:

a) H₂O
b) H₂SO₄
c) Ca(OH)₂
d) Al₂(SO₄)₃

Cho: H = 1, O = 16, S = 32, Ca = 40, Al = 27

Lời giải:

Câu a) Tính PTK của H₂O:

  • PTK = 2×H + 1×O
  • = 2×1 + 16
  • = 18 đvC

Câu b) Tính PTK của H₂SO₄:

  • PTK = 2×H + 1×S + 4×O
  • = 2×1 + 32 + 4×16
  • = 2 + 32 + 64
  • = 98 đvC

Câu c) Tính PTK của Ca(OH)₂:

  • PTK = 1×Ca + 2×O + 2×H
  • = 40 + 2×16 + 2×1
  • = 40 + 32 + 2
  • = 74 đvC

Câu d) Tính PTK của Al₂(SO₄)₃:

  • PTK = 2×Al + 3×S + 12×O
  • = 2×27 + 3×32 + 12×16
  • = 54 + 96 + 192
  • = 342 đvC

Dạng 3: Xác định hóa trị

Bài 4: Xác định hóa trị của nitơ (N) trong các hợp chất sau:

a) NH₃
b) NO₂
c) N₂O₅

Cho: H có hóa trị I, O có hóa trị II

Lời giải:

Câu a) Xác định hóa trị N trong NH₃:

  • Gọi hóa trị của N là x
  • Theo quy tắc hóa trị: x × 1 = I × 3
  • x = III
  • Hóa trị của N trong NH₃ là III

Câu b) Xác định hóa trị N trong NO₂:

  • Gọi hóa trị của N là x
  • x × 1 = II × 2
  • x = IV
  • Hóa trị của N trong NO₂ là IV

Câu c) Xác định hóa trị N trong N₂O₅:

  • Gọi hóa trị của N là x
  • x × 2 = II × 5
  • 2x = 10
  • x = V
  • Hóa trị của N trong N₂O₅ là V

Dạng 4: Viết công thức từ tên

Bài 5: Viết công thức hóa học của các chất sau:

a) Natri hydroxide
b) Canxi cacbonat
c) Bạc nitrat
d) Sắt (III) clorua

Lời giải:

Câu a) Natri hydroxide:

  • Na (I) + OH (I)
  • Công thức: NaOH

Câu b) Canxi cacbonat:

  • Ca (II) + CO₃ (II)
  • Ca₂(CO₃)₂ → CaCO₃

Câu c) Bạc nitrat:

  • Ag (I) + NO₃ (I)
  • Công thức: AgNO₃

Câu d) Sắt (III) clorua:

  • Fe (III) + Cl (I)
  • Fe₁Cl₃ → FeCl₃

Dạng 5: Phân loại chất

Bài 6: Phân loại các chất sau thành oxit, axit, bazơ, muối:

H₂SO₄, CaO, NaOH, NaCl, HCl, Fe₂O₃, Ca(OH)₂, K₂SO₄, CO₂, HNO₃

Lời giải:

Oxit (Kim loại/Phi kim + O):

  • CaO (canxi oxide)
  • Fe₂O₃ (sắt(III) oxide)
  • CO₂ (carbon dioxide)

Axit (Có H đầu + gốc axit):

  • H₂SO₄ (axit sunfuric)
  • HCl (axit clohidric)
  • HNO₃ (axit nitric)

Bazơ (Kim loại + OH):

  • NaOH (natri hydroxide)
  • Ca(OH)₂ (canxi hydroxide)

Muối (Kim loại + gốc axit):

  • NaCl (natri clorua)
  • K₂SO₄ (kali sunfat)

VII. MẸO VÀ LƯU Ý KHI VIẾT CÔNG THỨC

1. Các sai lầm thường gặp

❌ SAI LẦM 1: Viết sai chữ hoa, chữ thường

SAI:

  • na, ca, fe, cl (tất cả chữ thường)
  • NA, CA, FE, CL (tất cả chữ hoa)

ĐÚNG:

  • Na, Ca, Fe, Cl (chữ đầu HOA, chữ sau thường)

❌ SAI LẦM 2: Viết chỉ số 1

SAI:

  • Ca₁Cl₂ (viết số 1)
  • Al₁Cl₃

ĐÚNG:

  • CaCl₂ (không viết số 1)
  • AlCl₃

❌ SAI LẦM 3: Không rút gọn chỉ số

SAI:

  • Fe₂O₆ (không rút gọn)
  • Ca₂O₂
  • S₂O₄

ĐÚNG:

  • Fe₂O₃ (rút gọn chia 2)
  • CaO (rút gọn chia 2)
  • SO₂ (rút gọn chia 2)

❌ SAI LẦM 4: Quên ngoặc đơn

SAI:

  • CaOH₂ (thiếu ngoặc)
  • Al₂SO₄₃

ĐÚNG:

  • Ca(OH)₂ (có ngoặc đơn)
  • Al₂(SO₄)₃

❌ SAI LẦM 5: Đảo ngược thứ tự

SAI:

  • ClNa (phi kim trước)
  • OCa

ĐÚNG:

  • NaCl (kim loại trước)
  • CaO

2. Mẹo lập công thức nhanh

Mẹo 1: Khẩu quyết “Đổi chéo hóa trị”

“Hóa trị A thành chỉ số B,
Hóa trị B thành chỉ số A”

Ví dụ:

  • Al (III) – O (II)
  • → Al₂O₃ (III thành 2, II thành 3)

Mẹo 2: Nhớ các công thức “kinh điển”

Loại Công thức Tên
Nước H₂O Không thể nhầm
Muối ăn NaCl Dùng hàng ngày
Axit mạnh H₂SO₄, HCl, HNO₃ 3 axit quan trọng
Bazơ mạnh NaOH, KOH Xút, kiềm
Khí nhà kính CO₂ Khí cacbonic

Mẹo 3: Kiểm tra bằng quy tắc hóa trị

Sau khi viết công thức, luôn kiểm tra:

(Hóa trị A) × (Chỉ số A) = (Hóa trị B) × (Chỉ số B)

Ví dụ: Al₂O₃

  • III × 2 = 6
  • II × 3 = 6
  • 6 = 6 ✓ Đúng!

Mẹo 4: Nhớ các trường hợp đặc biệt

H luôn I, O luôn II (trừ một số ngoại lệ hiếm)

Halogen (F, Cl, Br, I) luôn I trong muối

Kim loại nhóm IA: I, IIA: II, IIIA: III

3. Thứ tự viết công thức

Quy ước chung:

1. Hợp chất ion (muối, oxit):

  • Kim loại (hoặc NH₄) trước
  • Phi kim (hoặc gốc axit) sau
  • Ví dụ: NaCl, CaO, K₂SO₄

2. Axit:

  • H đứng đầu
  • Gốc axit theo sau
  • Ví dụ: HCl, H₂SO₄, HNO₃

3. Bazơ:

  • Kim loại trước
  • Nhóm OH sau
  • Ví dụ: NaOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃

4. Hợp chất phi kim:

  • Nguyên tố âm điện hơn viết sau
  • Ví dụ: NH₃ (N trước H), H₂O (H trước O)

VIII. CÔNG THỨC HÓA HỌC CƠ BẢN CẦN NHỚ

1. Các đơn chất thường gặp

Phi kim:

Dạng phân tử (có chỉ số):

  • O₂ (Oxy – khí không màu, duy trì sự sống)
  • N₂ (Nitơ – khí chiếm 78% không khí)
  • H₂ (Hydro – khí nhẹ nhất)
  • Cl₂ (Clo – khí màu vàng lục, mùi hắc)
  • F₂ (Flo – khí màu vàng nhạt, độc)
  • Br₂ (Brom – chất lỏng màu nâu đỏ)
  • I₂ (Iod – chất rắn màu tím đen)

Dạng nguyên tử (không có chỉ số):

  • P (Photpho – chất rắn màu trắng hoặc đỏ)
  • S (Lưu huỳnh – chất rắn màu vàng)
  • C (Carbon – than, kim cương, graphite)

Kim loại (đều dạng nguyên tử):

Kim loại kiềm và kiềm thổ:

  • Na (Natri – kim loại mềm, màu bạc)
  • K (Kali – kim loại mềm, phản ứng mạnh)
  • Ca (Canxi – kim loại trắng bạc)
  • Mg (Magie – kim loại nhẹ, bền)

Kim loại chuyển tiếp:

  • Fe (Sắt – kim loại quan trọng nhất)
  • Al (Nhôm – kim loại nhẹ, bền)
  • Cu (Đồng – kim loại màu đỏ, dẫn điện tốt)
  • Zn (Kẽm – kim loại màu trắng xanh)
  • Ag (Bạc – kim loại quý, màu trắng)
  • Au (Vàng – kim loại quý nhất)

2. Các oxit quan trọng

Công thức Tên gọi Tính chất Ứng dụng
H₂O Nước Chất lỏng, không màu Dung môi, sinh tồn
CO₂ Carbon dioxide Khí không màu, không mùi Khí nhà kính, nước ngọt có ga
CO Carbon monoxide Khí không màu, không mùi, ĐỘC Nhiên liệu, luyện kim
CaO Canxi oxide (vôi sống) Chất rắn trắng Xây dựng, khử trùng
Fe₂O₃ Sắt(III) oxide Chất rắn màu nâu đỏ Quặng sắt, sơn
Al₂O₃ Nhôm oxide Chất rắn trắng, cứng Mài mòn, gốm sứ
SO₂ Lưu huỳnh dioxide Khí mùi hắc Tẩy trắng, bảo quản

3. Các axit thường gặp

Công thức Tên gọi Tính chất Ứng dụng
HCl Axit clohidric Axit mạnh, không màu Công nghiệp, dạ dày
H₂SO₄ Axit sunfuric Axit mạnh, háo nước Công nghiệp, pin
HNO₃ Axit nitric Axit mạnh, oxy hóa Phân bón, chất nổ
H₃PO₄ Axit photphoric Axit trung bình Phân bón, nước ngọt
H₂CO₃ Axit cacbonic Axit yếu, không bền Nước có ga
CH₃COOH Axit axetic Axit yếu, mùi giấm Thực phẩm, dung môi

4. Các bazơ thường gặp

Công thức Tên gọi Tính chất Ứng dụng
NaOH Natri hydroxide (xút) Bazơ mạnh, ăn da Công nghiệp xà phòng
KOH Kali hydroxide Bazơ mạnh Pin kiềm
Ca(OH)₂ Canxi hydroxide (vôi tôi) Bazơ mạnh, ít tan Xây dựng, khử trùng
Mg(OH)₂ Magie hydroxide Bazơ yếu, không tan Thuốc kháng axit
Al(OH)₃ Nhôm hydroxide Bazơ lưỡng tính Thuốc dạ dày
Fe(OH)₃ Sắt(III) hydroxide Kết tủa nâu đỏ Xử lý nước

5. Các muối quan trọng

Công thức Tên gọi Tính chất Ứng dụng
NaCl Natri clorua Tinh thể trắng Muối ăn
CaCO₃ Canxi cacbonat Chất rắn trắng Đá vôi, xi măng
Na₂CO₃ Natri cacbonat Bột trắng Muối giặt, thủy tinh
AgNO₃ Bạc nitrat Tinh thể trắng Thuốc thử, nhiếp ảnh
CaSO₄ Canxi sunfat Chất rắn trắng Thạch cao
KNO₃ Kali nitrat Tinh thể trắng Phân bón, pháo hoa
NaHCO₃ Natri hydrocacbonat Bột trắng Baking soda
(NH₄)₂SO₄ Amoni sunfat Tinh thể trắng Phân đạm

IX. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày toàn diện về công thức hóa học:

Khái niệm cơ bản:

  • Định nghĩa công thức hóa học
  • Các thành phần: ký hiệu nguyên tố và chỉ số
  • Ý nghĩa về mặt chất và mặt số lượng

Phương pháp lập công thức:

  • Quy tắc viết công thức 4 bước
  • Nguyên tắc đổi chéo hóa trị
  • Rút gọn chỉ số khi có ước chung
  • 8 ví dụ minh họa chi tiết

Kiến thức nền tảng:

  • Bảng hóa trị đầy đủ (kim loại, phi kim, nhóm nguyên tử)
  • Các dạng công thức (đơn giản, phân tử, cấu tạo)
  • Phân loại hợp chất (oxit, axit, bazơ, muối)
  • Cách viết công thức có ngoặc đơn

Bài tập thực hành:

  • 5 dạng bài tập cơ bản
  • 10+ bài tập có lời giải chi tiết
  • Từ cơ bản đến nâng cao

Mẹo và lưu ý:

  • 5 sai lầm thường gặp và cách khắc phục
  • 4 mẹo lập công thức nhanh
  • Thứ tự viết công thức chuẩn
  • Công thức cơ bản cần nhớ thuộc lòng

Điểm quan trọng cần nhớ

Quy trình 4 bước lập công thức:

Bước 1: Viết ký hiệu và hóa trị

   III  II
   Al - O

Bước 2: Đổi chéo hóa trị thành chỉ số

Al₂O₃

Bước 3: Rút gọn (nếu có UCLN > 1)

Bước 4: Kiểm tra lại: (Hóa trị A) × (Chỉ số A) = (Hóa trị B) × (Chỉ số B)

4 nguyên tắc vàng:

Chữ đầu HOA, chữ sau thường (Na, Ca, Fe – không phải na, CA)

Không viết số 1 (CaCl₂ không phải Ca₁Cl₂)

Dùng ngoặc đơn cho nhóm nguyên tử khi chỉ số ≥ 2 [Ca(OH)₂]

H luôn I, O luôn II trong hầu hết hợp chất

Cô Trần Thị Bình

Cô Trần Thị Bình

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định