Lý thuyết Bài tập về công thức oxide cao nhất

1. Oxide cao nhất

Oxide cao nhất của một nguyên tố là oxide mà nguyên tố trong đó có hóa trị cao nhất. Các nguyên tố thuộc nhóm IA đến VIIA (trừ fluorine) có hóa trị cao nhất đúng bằng số thứ tự của nhóm.

Ví dụ 1: Nguyên tố calcium thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn.

® Hóa trị cao nhất của Ca là II.

Công thức hóa học của oxide cao nhất là CaO.

Ví dụ 2: Nguyên tố chlorine thuộc nhóm VIIA của bảng tuần hoàn.

® Hoá trị cao nhất của Cl là VII. Công thức hóa học của oxide cao nhất là Cl₂O₇.

2. Bài tập liên quan đến oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen

Nếu nguyên tố R thuộc nhóm xA, khi đó:

+ Hóa trị cao nhất của nguyên tố R với O là x.

+ Hóa trị với H (nếu có) là: 8 – x.

(Chú ý: Tổng hóa trị cao nhất của nguyên tố R với O và trong hợp chất khí với H là 8).

® Hợp chất khí của R với H có dạng RH_(8-x).

Ta có: \[\frac{{\% {m_R}}}{{\% {m_O}}} = \frac{{{m_R}}}{{{m_O}}};\,\frac{{\% {m_R}}}{{\% {m_H}}} = \frac{{{m_R}}}{{{m_H}}}\].

Ví dụ: Nguyên tố sulfur thuộc nhóm VIA trong bảng tuần hoàn. Viết công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen (nếu có).

Hướng dẫn giải

Nguyên tố sulfur thuộc nhóm VIA.

® Hóa trị cao nhất của nguyên tố S là VI. Công thức oxide cao nhất là SO₃.

Hóa trị của S với H là: 8 – 6 = 2.

® Hợp chất khí của S với H là H₂S.

Ví dụ 1: Viết công thức oxide cao nhất của các nguyên tố sau:

a) Sodium (Z = 11).

b) Chlorine (Z = 17).

Hướng dẫn giải

a) Sodium (Z = 11).

Cấu hình electron nguyên tử: [Ne]3s¹ ® Na thuộc chu kì 3, nhóm IA.

® Hóa trị cao nhất của Na là I.

Công thức hóa học của oxide cao nhất là Na₂O.

b) Chlorine (Z = 17).

Cấu hình electron nguyên tử: [Ne]3s²3p⁵ ® Cl thuộc chu kì 3, nhóm VIIA.

® Hóa trị cao nhất của Cl là VII.

Công thức hóa học của oxide cao nhất là Cl₂O₇.

Ví dụ 2: Trong oxide cao nhất của nguyên tố R thuộc nhóm VIA, nguyên tố oxygen chiếm 60% về khối lượng. Hãy xác định nguyên tố R và viết công thức oxide cao nhất.

Hướng dẫn giải

Nguyên tố R thuộc nhóm VIA ® R có hóa trị cao nhất là VI.

® Công thức oxide cao nhất có dạng là RO₃.

Nguyên tố oxygen chiếm 60% về khối lượng trong oxide.

® $\%m_O=\frac{3\times 16}{R+3\times 16}\times 100\%=60\%\Rightarrow R=32$(amu).

® R là nguyên tố sulfur (S). Công thức của oxide cao nhất là SO₃.

Chú ý: Có thể tính theo cách khác để ra M_R.

%m_R = 100% – 60% = 40%.

Ta có: \[\frac{{\% {m_R}}}{{\% {m_O}}} = \frac{{{m_R}}}{{{m_O}}} \Rightarrow \frac{{40}}{{60}} = \frac{{{M_R}}}{{3 \times 16}} \Rightarrow {M_R} = 32\](amu).

Ví dụ 3: Nguyên tố R thuộc nhóm IVA trong bảng tuần hoàn. Hợp chất khí của R với hydrogen có 25% H về khối lượng. Xác định nguyên tố R.

Hướng dẫn giải

Nguyên tố R thuộc nhóm IVA ® Hóa trị cao nhất của R là IV.

® Công thức oxide cao nhất là RO₂.

Hóa trị của R với H là: 8 – 4 = 4 (IV).

® Hợp chất khí của R với H có dạng RH₄.

Ta có: \[\frac{{\% {m_R}}}{{\% {m_H}}} = \frac{{{m_R}}}{{{m_H}}} \Rightarrow \frac{{100 - 25}}{{25}} = \frac{{{M_R}}}{{4 \times 1}} \Rightarrow {M_R} = 12\] (amu).

® R là nguyên tố carbon (C).