Bộ tài liệu Hóa học 8

– Khí oxi là một đơn chất phi kim rất hoạt động , đặc biệt ở nhiệt độ cao, dễ dàng tham gia phản ứng hóa học với nhiều phi kim, nhiều kim loại và hợp chất. – Trong các hợp chất hóa học[r]

(Biên soạn)

Emai : hoah cmoingay.com@gmai com

BÀI 1

1 Hĩa học là khoa học nghiên cứu các chất, sự biến đổi và ứng dụng của chúng

2 Hĩa học cĩ vai trị rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta

3 Khi học tập mơn Hĩa học cần thực hiện các hoạt động sau:

– Tự thu thập tìm kiếm kiến thức

– Xử lý thơng tin

– Vận dụng

– Ghi nhớ

4 Phương pháp học tập mơn Hĩa như thế nào là tốt ?

– Học tốt mơn Hĩa học là nắm vững và cĩ khả năng vận dụng thành thạo kiến thức đã

học

– Để học tốt mơn Hĩa học cần phải:

+ Biết làm thí nghiệm hĩa học, biết quan sát hiện tượng thí nghiệm

+ Cĩ hứng thú say mê, chủ động, chú ý rèn luyện phương pháp tư duy, ĩc suy luận sáng tạo

+ Ghi nhớ chọn lọc thơng minh

+ Phải đọc thêm sách, rèn luyện lịng ham thích đọc sách và cách đọc sách

MỞ ĐẦU MƠN HĨA HỌC

CHƯƠNG 1: CHẤT - NGUYÊN TỬ – PHÂN TỬ

I CHẤT CÓ Ở ĐÂU ?

– Chất có ở khắp nơi, ở đâu có vật thể ở đó có chất

– Vật thể tự nhiên bao gồm người, động vật, cây cỏ, sông suối, đất đá

– Vật thể nhân tạo bao gồm đồ dùng, quần áo, sách vở, ô tô, máy bay,

II TÍNH CHẤT CỦA CHẤT

1 Mỗi chất có những tính chất nhất nhất định

– Khi xét tính chất của chất có thể chia thành:

+ Tính chất vật lí: cho biết trạng thái (rắn, lỏng, khí), màu sắc, mùi vị, nhiệt độ nóng

chảy nhiệt độ sôi,

+ Tính chất hóa học: cho biết khả năng biến đổi từ chất này sang chất khác

– Làm thế nào biết được tính chất của chất ?

+ Quan sát: màu, trạng thái,

+ Dùng dụng cụ đo: khối lượng riêng, nhiệt độ sôi, nón chảy,

+ Làm thí nghiệm: tính tan, tính dẫn điện,

2 Việc hiểu biết tính chất của chất có lợi gì ?

– Giúp phân biệt được chất này với chất khác

– Biết cách sử dụng chất

– Biết ứng dụng chất thích hợp trong đời sống và sản xuất

III CHẤT TINH KHIẾT

1 Hỗn hợp là hai hay nhiều chất trộn lẫn vào nhau

Thí dụ: nước khoáng, nước mưa, nước sông,

2 Chất tinh khiết là chất không lẫn với chất khác

Thí dụ: nước cất,

– Chất tinh khiết có tính chất nhất định

CHẤT

BÀI 4

1 NGUYÊN TỬ LÀ GÌ ?

Nguyên tử là hạt vơ cùng nhỏ (vi mơ) và trung hịa điện

– Cĩ hàng chục triệu chất khác nhau, nhưng chỉ cĩ trên một trăm loại nguyên tử

– Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều electron

mang điện tích âm

2 HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

– Hạt nhân nguyên tử tạo bởi proton và nơtron

– Proton kí hiệu là p cĩ điện tích như electron nhưng khác dấu, ghi bằng dấu dương (+) Notron khơng mang điện, kí hiệu là n

– Các nguyên tử cùng loại đều cĩ cùng số proton trong hạt nhân

– Trong một nguyên tử, số proton bằng số electron

Số p = Số e

– Proton và nơtron cĩ cùng khối lượng, cịn electron cị khối lượng rất bé, khơng đáng kể

→ khối lượng hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử

Số lớp electron

Số e lớp ngồi cùng

NGUYÊN TỬ

→ Số proton là số đặc trưng của một NTHH

– Các nguyên tử thuộc cùng một NTHH đều có tính chất hóa học như nhau

2 Kí hiệu hóa học

– Mỗi nguyên tố được biểu diễn bằng một hay hai chữ cái (trong đó chữ cái đầu được

viết ở dạng chữ in hoa) gọi là kí hiệu hóa học

Thí dụ: cacbon (C), canxi (Ca), sắt (Fe),

– Theo quy ước mỗi kí hiệu của nguyên tố còn chỉ 1 nguyên tử nguyên tố đó

Thí dụ: 1H : 1 nguyên tử hidro

2Cl : 2 nguyên tử clo

3Fe : 3 nguyên tử sắt

II NGUYÊN TỬ KHỐI

– Nguyên tử khối là khối lượng của một nguyên tử tính bằng đơn vị cacbon (đvC), kí hiệu

– Mỗi nguyên tố có một nguyên tử khối riêng biệt

Thí dụ: Nguyên tử khối của nguyên tố H, Na, Ca lần lượt bằng 1; 23; 40

– NTK chỉ là khối lượng tương đối (không phải khối lượng tuyệt đối)

III CÓ BAO NHIÊU NGUYÊN TỐ HÓA HỌC ?

– Đến nay đã có hơn 110 nguyên tố, trong đó 92 nguyên tố có trong tự nhiên và số còn lại

là nguyên tố nhân tạo

– Các nguyên tố tự nhiên có trong vỏ Trái Đất rất không đồng đều

NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

BÀI 6

I ĐƠN CHẤT

1 Đơn chất là gì ?

– Đơn chất là những chất tạo nên từ một nguyên tố hĩa học

– Đơn chất được chia thành 2 loại: đơn chất kim loại (Fe, Cu, Ag, ) và đơn chất phi kim

(C, S, O2, O3, )

2 Đặc điểm cấu tạo

– Trong đơn chất kim loại, các nguyên tử sắp xếp khít nhau và theo một trật tự xác định – Trong đơn chất phi kim, các nguyên tử thường liên kết với nhau theo một số nhất định

và thường là 2

Thí dụ: O2, N2, Cl2,

II HỢP CHẤT

1 Hợp chất là gì ?

– Hợp chất là những chất tạo nên từ hai nguyên tố hĩa học trở lên

Thí dụ: H2O, CO2, H2SO4,

– Hợp chất gồm 2 loại: hợp chất vơ cơ (thí dụ trên) và hợp chất hữu cơ (thường chứa các

nguyên tố C, H, O)

2 Đặc điểm cấu tạo

– Trong hợp chất, nguyên tử của các nguyên tố liên kết với nhau theo một tỉ lệ và một thứ

– Phân tử khối là khối lượng của một phân tử tính bằng đơn vị cacbon

– Cách tính phân tử khối của một chất:

Thí dụ: PTK của CO2 bằng: 12 + 16.2 = 44 đvC

PTK của H2SO4 bằng: 2.1 + 32.1 + 16.4 = 98 đvC

IV TRẠNG THÁI CỦA CHẤT

– Mỗi mẫu chất là một tập hợp vô cùng lớn những hạt là phân tử hay nguyên tử

– Tùy điều kiện nhiệt độ và áp suất, một chất có thể ở ba trạng thái: rắn, lỏng, khí (hơi) + Trạng thái rắn, các hạt sắp xếp khít nhau và dao động tại chỗ

+ Trạng thái lỏng, các hạt ở gần sát nhau và chuyển động trượt lên nhau

+ Trạng thái khí (hơi), các hạt rất xa nhau và chuyển động nhanh, về nhiều phía (hỗn

độn)

(a) (b) (c)

Sơ đồ ba trạng thái của chất: rắn (a), lỏng (b), khí (c)

BÀI 9

I CƠNG THỨC HĨA HỌC CỦA ĐƠN CHẤT

– CTHH của đơn chất chỉ gồm kí hiệu hĩa học của một nguyên tố

– Cơng thức chung của đơn chất là A x (với A là kí hiệu NTHH, x là chỉ số nguyên tử)

+ Với kim loại x = 1 (khơng ghi) như Cu, Fe, Na,

+ Với phi kim cĩ thể x = 1 (P, C, S, ) hoặc x = 2 hay 3 (O2, Cl2, N2, O3, )

II CƠNG THỨC HĨA HỌC CỦA HỢP CHẤT

– Gồm kí hiệu hĩa học của các nguyên tố tạo ra hợp chất kèm theo các chỉ số nguyên tử

– Cơng thức chung của hợp chất: A x B y ; A x B y C z

(với A, B, C là kí hiệu NTHH; x, y, z là các chỉ số nguyên tử)

Thí dụ: + CTHH của khí cacbonic là CO2

+ CTHH của rượu etylic là C2H6O

+ CTHH của canxi cacbonat là CaCO3

III Ý NGHĨA CỦA CTHH

Theo CTHH của một chất ta cĩ thể biết được những ý nghĩa sau:

+ Nguyên tố nào tạo ra chất;

+ Số nguyên tử mỗi nguyên tố cĩ trong 1 phân tử của chất;

+ Phân tử khối của chất

Thí dụ 1: Từ cơng thức hĩa học của khí O2 biết được:

+ Khí oxi do nguyên tố oxi tạo ra;

+ Cĩ 2 nguyên tử oxi trong 1 phân tử;

+ Phân tử khối bằng: 2 x16 = 32 (đvC)

Thí dụ 2: Từ CTHH của BaCO3 ta biết được:

+ Canxi cacbonat do 3 nguyên tố là Ba, C và O tạo nên;

+ Cĩ 1 nguyên tử Ba, 1 nguyên tử C và 3 nguyên tử O trong phân tử;

+ Phân tử khối bằng: 137 + 12 + 3x16 = 197 (đvC)

MỘT SỐ CHÚ Ý:

CƠNG THỨC HĨA HỌC

– Viết N2 để chỉ 1 phân tử nitơ khác với 2 N là chỉ 2 nguyên tử nitơ

– Công thức hóa học CO2 cho biết trong 1 phân tử khí cacbonic có 1 nguyên tử cacbon

và 2 nguyên tử oxi

– 3H2O, 2H2 cho biết 3 phân tử nước và 2 phân tử khí hiđro

BÀI 10

I HĨA TRỊ CỦA MỘT NGUYÊN TỐ ĐƯỢC XÁC ĐỊNH BẰNG CÁCH NÀO ?

– Hĩa trị của nguyên tố (hay nhĩm nguyên tử) là con số biểu thị khả năng liên kết của

nguyên tử (hay nhĩm nguyên tử), được xác định theo hĩa trị của H chọn làm đơn vị và

hĩa trị của O là hai đơn vị

– Một nguyên tử nguyên tố khác liên kết được với bao nhiêu nguyên tử hiđro thì thì nguyên tố đĩ cĩ hĩa trị bấy nhiêu

Thí dụ 1:

Cl hĩa trị I O hĩa trị II N hĩa trị III – Dựa vào khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố khác với oxi để xác định hĩa trị nguyên tố đĩ

Nhĩm NO3 hĩa trị I Nhĩm SO4 hĩa trị II Nhĩm OH hĩa trị I Nhĩm PO4 hĩa trị III

II QUY TẮC HĨA TRỊ

1 Quy tắc

Trong cơng thức hĩa học, tích của chỉ số và hĩa trị của nguyên tố này bằng tích của

chỉ số và hĩa trị của nguyên tố kia”

Trong hợp chất AxBy, gọi a, b là hĩa trị của A, B, ta cĩ:

a b

x y

A B  a.x = b.y HĨA TRỊ

Thí dụ:

Công thức phân tử Quy tắc hóa trị

III I 3

IV II 2

2.1 Cách xác định hóa trị của một nguyên tố

Ví dụ 1: Tính hóa trị của Fe trong hợp chất FeCl3, biết hóa trị của clo là I ?

– Theo quy tắc hóa: a x 1 = I x 3 → a = III

Ví dụ 2: Xác định hóa trị của mỗi nguyên tố trong các hợp chất sau: KH, H2S, CH4, FeO, Ag2O, SiO2

Hướng dẫn giải

Nhận xét: – Trong hợp chất thì H có hóa trị I và Oxi có hóa trị II

– Vận dụng quy tắc hóa trị để tìm hóa trị của nguyên tố còn lại

–

x I

K H → x 1 = I 1 → x = I –

y I 2

H S → I 2 = y 1 → y = II –

y II

2

Ag O → 2 y = 1 II → y = I –

II 2

Si Oz → 1 z = 2 II → z = IV

2.2 Cách lập công thức hóa học của hợp chất theo hóa trị

Bước 1: Công thức dạng chung

Lấy x = b hay b’ và y = a hay a’ (nếu a’, b’ là những số nguyên tối giản hơn so với a,b)

Bước 4: Công thức hóa học của hợp chất

CHÚ Ý:

Nếu cần lập nhanh công thức hóa học thì áp dụng các cách sau:

+ Nếu hóa trị bằng nhau thì số nguyên tử bằng nhau và bằng 1

+ Có thể dùng quy tắc chéo để lập nhanh 1 CTHH: Trong CTHH, hoá trị của

nguyên tố này là chỉ số của nguyên tố kia

+ Quy tắc hóa trị là cơ sở để kiểm tra công thức hóa học đã viết đúng hay sai

Ví dụ 1: Lập công thức của hợp chất tạo bởi cacbon hóa trị IV, oxi hóa trị II

; 1 x 2

1 IV

II y

Al (SO )y → CTHH của hợp chất: Al2(SO4)3

Bảng hóa trị của một số nguyên tố và nhóm nguyên tố thường gặp

I Na, K, Ag, Hg, Cu, H, Cl, F, Br,

I

NO3, OH, HSO4,

II Ba, Ca, Mg, Cu, Cr, Hg, Zn, Fe, Sn,

Pb, Mn…

O, N, C SO4, CO3, SO3

CHƯƠNG 2: PHẢN ỨNG HÓA HỌC

I HIỆN TƯỢNG VẬT LÍ

Hiện tượng vật lí là hiện tượng chất biến đổi (trạng thái, hình dạng, kích thước ) mà vẫn

giữ nguyên là chất ban đầu

Ví dụ: – Nước đá (rắn) tan thành nước lỏng, nước lỏng hóa hơi (cũng là nước H2O) – Nhôm nóng chảy

– Thủy tinh nóng chảy được thổi thành bình cầu

II HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC

Hiện tượng hóa học là hiện tượng trong đó có sự biến đổi chất này thành chất khác,

nghĩa là có sự tạo ra chất mới

Ví dụ: sắt bị oxi hóa thành oxit sắt, đốt than, nung đá vôi

SỰ BIẾN ĐỔI CHẤT

BÀI 13

1 ĐỊNH NGHĨA

– Phản ứng hĩa học là quá trình biến đổi chất này thành chất khác

– Trong phản ứng hĩa học, các nguyên tử được bảo tồn, chỉ cĩ liên kết giữa các nguyên

tử thay đổi làm cho phân tử này biến đổi thành phân tử khác”

+ Chất phản ứng (hay chất tham gia) là chất ban đầu bị biến đổi trong phản ứng

+ Sản phẩm (hay chất tạo thành) là chất mới sinh ra

+ Phương trình chữ của phản ứng hĩa học được ghi theo như sau:

Tên chất phản ứng   tên các sản phẩm

Thí dụ 1: Nhơm + axit clohiđric  nhơm clorua + khí hiđro

Đọc là: nhơm tác dụng với axit clohiđric tạo ra nhơm clorua và khí hiđro

Thí dụ 2: Canxi cacbonat   canxi oxit + khí cacbonic

Đọc là: canxi cacbonat phân hủy thành canxi oxit và khí cacbonic

2 ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG HĨA HỌC

– Các chất phản ứng được tiếp xúc nhau Bề mặt tiếp xúc càng lớn thì phản ứng càng dễ xảy ra

– Tùy theo loại phản ứng cụ thể cần đun nĩng tới một nhiệt độ nào đĩ

– Cĩ những phản ứng cần cĩ mặt chất xúc tác,

CHÚ Ý: Chất xúc tác là chất kích thích cho phản ứng xảy ra nhanh hơn và giữ nguyên khơng biến

đổi sau khi phản ứng kết thúc

3 DẤU HIỆU CĨ PHẢN ỨNG HĨA HỌC XẢY RA

Cĩ một trong những dấu hiệu sau:

– Sự thay đổi màu sắc

– Cĩ chất khí thốt ra (sủi bọt)

– Xuất hiện chất kết tủa

– Cĩ sự tỏa nhiệt (thu nhiệt) hoặc phát sáng

PHẢN ỨNG HĨA HỌC

BÀI 15

1 Định luật bảo tồn khối lượng

– Phát biểu: Trong một phản ứng hĩa học, tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng

tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng

– Giải thích: Trong một phản ứng hĩa học, số nguyên tử của mỗi nguyên tố giữ nguyên

và khối lượng của các nguyên tử khơng đổi Vì vậy, tổng khối lượng các chất được bảo

b) → mO2= mMgO – mMg = 15 – 9 = 6 (g)

ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG

+ Khi đề cho phương trình bằng tên gọi thì phải thay bằng công thức hóa học

+ Nếu sản phẩm là chất khí thì đặt sau công thức chất đó dấu ( )

+ Nếu sản phẩm là chất không tan thì đặt sau công thức chất đó dấu ( )

+ Nếu phản ứng có xúc tác hoặc đun nóng thì ghi (xt) hoặc (to) trên mũi tên

+ Trong quá trình cân bằng không được thay đổi các chỉ số nguyên tử trong các công thức hóa học

Ví dụ 2: Hãy lập PTHH của phản ứng sau:

Natri cacbonat + Canxi hiđroxit   Canxi cacbonat + Natri hiđroxit

PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + NaOH

– Bước 2: Cân bằng số nguyên tử mỗi nguyên tố:

Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + 2NaOH

– Bước 3: Viết phương trình hóa học:

Na2CO3 + Ca(OH)2   CaCO3↓ + 2NaOH

II Ý NGHĨA CỦA PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Phương trình hóa học cho biết:

– Chất tham gia và sản phẩm của phản ứng

– Tỷ lệ về số nguyên tử, số phân tử giữa các chất cũng như từng cặp chất trong phản

ứng

Ví dụ: 4Al + 3O2 to 2Al2O3

i) Biết tỷ lệ chung các chất:

Số nguyên tử Al : Số phân tử O2 : Số phân tử Al2O3 = 4 : 3 : 2

ii) Quan trọng là tỷ lệ từng cặp chất:

+ Cứ 4 nguyên tử Al tác dụng với 3 phân tử O2

+ Cứ 4 nguyên tử Al phản ứng tạo ra 2 phân tử Al2O3

(Hay: Cứ 2 nguyên tử Al phản ứng tạo ra 1 phân tử Al2O3)

+ Cứ 3 phân tử O2 phản ứng tạo ra 2 phân tử Al2O3

CHƯƠNG 3: MOL VÀ TÍNH TOÁN HÓA HỌC

I MOL LÀ GÌ ?

Mol là lượng chất có chứa 6.10 23 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó

(Số 6.1023 được gọi là số Avogađro và được kí hiệu N)

Thí dụ: – 1 mol nguyên tử Cu chứa N nguyên tử Cu

– 1 mol phân tử O2 chứa Nphân tử O2

– 1 mol phân tử H2O chứa N phân tử H2O

II KHỐI LƯỢNG MOL LÀ GÌ ?

– Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của N nguyên

tử hoặc phân tử chất đó

– Khối lượng mol của nguyên tử hay phân tử có cùng trị số với nguyên tử khối hay phân

tử khối của chất đó

Thí dụ: – Khối lượng mol nguyên tử hiđro: MH = 1g/mol

– Khối lượng mol nguyên tử oxi: MO = 16g/mol

– Khối lượng mol phân tử hiđro:

2 H

M = 2g/mol

– Khối lượng mol phân tử oxi:

2 O

III THỂ TÍCH MOL CỦA CHẤT KHÍ LÀ GÌ ?

– Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử của chất khí đó

– Một mol của bất kì chất khí nào trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, đều chiếm

CHÚ Ý: Trường hợp chất khí không phải là điều kiện tiêu chuẩn

 tính số mol chất khí dựa theo công thức:

I CHUYỂN ĐỔI GIỮA LƯỢNG CHẤT VÀ KHỐI LƯỢNG CHẤT

Công thức liên hệ giữa mol và khối lượng của một chất:

m

n = M

m = n*M

m

M = n

Trong đó: – n số mol nguyên tử hoặc phân tử (mol )

– m là khối lượng chất (g)

– M là khối lượng mol chất (g/mol)

II CHUYỂN ĐỔI GIỮA LƯỢNG CHẤT VÀ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ

Xét chất khí ở đktc:

V = n x 22,4 → n = V

22, 4

Trong đó: – V là thể tích khí (đktc)

– n là số mol nguyên tử hoặc phân tử (mol )

III CHUYỂN ĐỔI GIỮA LƯỢNG CHẤT VÀ SỐ NGUYÊN TỬ (PHÂN TỬ)

28M

m

CHUYỂN ĐỔI GIỮA KHỐI LƯỢNG, THỂ TÍCH VÀ LƯỢNG CHẤT

b)

lit92,34,22.175,04,22.nV)mol(4,22

)l(V

1 Bằng cách nào có thể biết được khí A nặng hay nhẹ hơn khí B ?

Để biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần , ta so sánh khối lượng mol của khí

A (MA) với khối lượng mol của khí B (MB)

A A/B

B

M

M

– Nếu dA/B > 1: khí A nặng hơn khí B

– Nếu dA/B < 1: khí A nhẹ hơn khí B

M  2  → Khí oxi nặng hơn khí hiđro 16 lần

2 Bằng cách nào có thể biết được khí A nặng hay nhẹ hơn không khí ?

– So sánh khối lượng mol của khí A (MA) và khối lượng mol của không khí (29 g):

A A/kk A A/kk

M

dA/kk là tỉ khối của khí A đối với không khí

– Cách tính khối lượng mol không khí:

Trong 1 mol không khí gồm có 0,8 mol khí nitơ (N2) và 0,2 mol khí oxi (O2)

→ Khối lượng “mol không khí”: Mkk = 28.0,8 + 32.0,2 ≈ 29 (g/mol)



2 2