Ví dụ 2. Phân tích một hợp chất vô cơ A có thành phần % theo khối lượng như sau: Cu chiếm 40 %, S chiếm 20 % và O chiếm 40%. Xác định công thức hóa học của A?

Giải bài tập: Xác định công thức hóa học của hợp chất A
Đề bài:
Phân tích một hợp chất vô cơ A có thành phần % theo khối lượng như sau: Cu chiếm 40%, S chiếm 20% và O chiếm 40%. Xác định công thức hóa học của A?

Giải:

Bước 1: Tìm tỉ lệ số mol của các nguyên tố trong hợp chất

Giả sử có 100 gam hợp chất A.
Khối lượng của mỗi nguyên tố trong 100 gam A:
mCu = 40 gam
mS = 20 gam
mO = 40 gam
Số mol của mỗi nguyên tố:
nCu = mCu / MCu = 40 / 64 = 0,625 mol
nS = mS / MS = 20 / 32 = 0,625 mol
nO = mO / MO = 40 / 16 = 2,5 mol
Bước 2: Tìm tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất

Chia số mol của mỗi nguyên tố cho số mol nhỏ nhất (ở đây là 0,625):
Tỉ lệ Cu:S:O = 0,625 : 0,625 : 2,5 = 1:1:4
Bước 3: Kết luận công thức hóa học

Công thức đơn giản nhất của hợp chất A là CuSO₄.
Kiểm tra lại:

Khối lượng mol của CuSO₄ = 64 + 32 + 16*4 = 160 g/mol
Tính lại phần trăm khối lượng của mỗi nguyên tố trong CuSO₄ để đảm bảo kết quả đúng:
%Cu = (64/160)*100% = 40%
%S = (32/160)*100% = 20%
%O = (64/160)*100% = 40%
Kết luận:

Công thức hóa học của hợp chất A là CuSO₄.

Cấp độ câu hỏi:

Câu hỏi này thuộc cấp độ Vận dụng. Vì để giải được bài toán này, học sinh cần:

Hiểu rõ khái niệm mol, khối lượng mol.
Biết cách tính số mol của một chất khi biết khối lượng và khối lượng mol.
Áp dụng công thức hóa học để tìm tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất.
Kiểm tra lại kết quả để đảm bảo tính chính xác