Chúng ta thường sử dụng hoặc tiếp xúc với nhiều hợp chất hóa học mỗi ngày, có thể là hợp chất vô cơ, hữu cơ. Vậy bạn có biết được công thức hóa học để tạo thành một hợp chất là thế nào không? Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu qua về công thức hóa học và các công thức thông dụng để giải quyết nhiều dạng bài tập khác nhau.

Công thức hóa học là gì?

Công thức hóa học là một ký hiệu mô tả số lượng và tên nguyên tử có trong 1 phân tử nhất định.

Nó cung cấp thông tin về cấu tạo của một chất, hình dạng ba chiều của nó và cách nó sẽ tương tác với các phân tử, nguyên tử và ion khác. Các ký hiệu trong bản tuần hoàn hóa học mô tả tên các chất cấu thành phân tử. Tùy vào nguyên tố mà chỉ số của chúng có thể khác nhau.

Các loại công thức hóa học

Có nhiều loại công thức khác nhau, bao gồm các công thức hóa học phân tử, thực nghiệm, cấu trúc và hóa học ngưng tụ.

Công thức phân tử

Công thức phân tử giúp hiển thị số lượng nguyên tử thực tế trong mỗi phân tử. Nó thường được gọi là công thức tường minh để mô tả các phân tử, đơn giản vì nó thuận tiện và hầu hết các phân tử có thể được tra cứu sau khi xác định công thức của chúng.

Ví dụ công thức phân tử

  • Hydro peroxide có công thức phân tử là: H2O2
  • Glucose có công thức là: C6H12O6

Công thức cấu trúc

Công thức cấu trúc của một phân tử là một công thức hóa học được mô tả chi tiết hơn công thức phân tử. Các liên kết hóa học thực tế giữa các phân tử được hiển thị. Điều này giúp người đọc hiểu làm thế nào các nguyên tử khác nhau được kết nối và do đó làm thế nào các phân tử hoạt động trong không gian.

Đây là thông tin quan trọng vì hai phân tử có thể có chung số lượng và loại nguyên tử nhưng là đồng phân của nhau. Ví dụ, ethanol và dimethyl ether có chung công thức phân tử là C2H6O, nhưng khi viết bằng công thức cấu trúc sẽ khác nhau là:

  • Ethanol có công thức cấu trúc: C2H5OH.
  • Dimethyl ether có công thức cấu trúc: CH3OCH3.

Trong hóa học hữu cơ thì một chất có thể có nhiều đồng phân và tính chất hóa học của chúng sẽ khác nhau. Vì vậy phải sử dụng công thức cấu trúc để biểu diễn sẽ chính xác hơn.

Công thức thực nghiệm

Công thức thực nghiệm đại diện cho số lượng nguyên tử tương đối của mỗi nguyên tố trong hợp chất. Nó chỉ biểu diễn dạng tổng quát hay dạng rút gọn của một công thức hóa học. Công thức thực nghiệm được xác định bởi trọng lượng của mỗi nguyên tử trong phân tử.

Đôi khi công thức phân tử và thực nghiệm là như nhau, chẳng hạn như H2O, trong khi các công thức khác thì khác.

Ví dụ công thức thực nghiệm của glucose là: CH2O

Công thức cô đặc

Một biến thể đặc biệt của một công thức thực nghiệm hoặc cấu trúc là công thức cô đặc. Công thức cấu trúc cô đặc có thể bỏ qua các ký hiệu cho carbon và hydro trong cấu trúc, chỉ đơn giản chỉ ra các liên kết hóa học và công thức của các nhóm chức.

  • Ví dụ công thức phân tử của hexane là: C6H14
  • Nhưng công thức cô đặc của nó là: CH3(CH2)4CH3

Công thức này không chỉ cung cấp số lượng và loại nguyên tử mà còn chỉ ra vị trí của chúng trong cấu trúc.

Công thức hóa học lớp 8, 9 cơ bản nhất

Khi đã hiểu các loại công thức cơ bản trong hóa học, thì bạn cũng phải biết công thức để xác định các chỉ số như số mol, nồng độ phần trăm của dung dịch… Dưới đây là các công thức được sử dụng nhiều nhất trong hóa học lớp 8, 9.

Công thức tính nồng độ dung dịch

Nồng độ dung dịch là số lượng các chất tan trong 1 dung dịch, mỗi nguyên tử có độ tan khác nhau, vì vậy mà chúng ta cần xác định rõ nồng độ của từng chất riêng biệt.

Công thức tính khối lượng riêng dung dịch

Khối lượng riêng được ký hiệu là D.

\dpi{150} D = \frac{m_{dung\, dich}(g)}{V_{dung\, dich}(ml)}(g/ml)

Công thức tính nồng độ phần trăm

Nồng độ phần trăm trong hóa học được ký hiệu là C% và có công thức là:

\dpi{150} C= \frac{m_{ct}.100}{m_{dd}}

Trong đó:

  • m(ct) là khối lượng các nguyên tố tan trong dung dịch.
  • m(dd) là khối lượng của toàn bộ chất có trong dung dịch.

Công thức tính thành phần phần trăm dung dịch

Thành phần có thể tính ở đây có thể là thành phần phần trăm theo khối lượng hoặc thể tích. Tùy yêu cầu từng bài tập mà các bạn áp dụng 1 trong 2 công thức sau:

Phần trăm theo khối lượng:

\dpi{150} A = \frac{m_{A}.100}{m_{hh}}

Trong đó m(hh) là khối lượng toàn bộ dung dịch, m(a) = m(a) + m(b) + m(c)….

Phần trăm theo dung dịch:

\dpi{150} A = \frac{n_{A}.100}{n_{hh}}

Trong đó n(hh) là thể tích của toàn bộ dung dịch trong phản ứng.

Công thức liên hệ giữa %C, Cm và D

\dpi{150} C_{M} = \frac{10.D.C}{M} \, \Leftrightarrow C = \frac{C_{M}.M}{10.D}

Công thức tính số mol

Bạn có thể xác định số mol dựa theo thể tích và khối lượng như sau:

Nếu đề bài cho biết thể tích, thì bạn sử dụng công thức sau:

\dpi{150} n = \frac{V}{22,4}

Trong đó:

  • V: là thể tích đơn chất hay hợp chất đã biết trước.
  • 22,4: là thể tích của 1 mol chất khí trong điều kiện chuẩn, nếu đề bài không cho giá trị này thì bạn có thể sử dụng nha.

Nếu đề bài cho biết khối lượng thì ta sử dụng công thức sau:

\dpi{150} n = \frac{m}{M}

Trong đó:

  • m: Khối lượng chất mà đề bài cho trước.
  • M: là khối lượng phân tử hay khối lượng riêng, mỗi nguyên tố đều có khối lượng phân tử xác định và con số này không bao giờ thay đổi.

Với những thông tin trên, mong rằng các bạn sẽ hệ thống lại toàn bộ những kiến thức liên quan đến công thức hóa học nha.