Sổ tay công thức Hoá học
Công thức tính toán Hoá học lớp 10, 11, 12 kèm giải thích kí hiệu và đơn vị. Gõ để tìm nhanh!
Hoá học Lớp 10
⚛️ Thành phần nguyên tử, nguyên tố hoá học và đồng vị
Số khối
\[A = Z + N\]
Z: số proton; N: số neutronNguyên tử trung hoà
\[Z = P = E\]
P: số proton; E: số electronTổng số hạt
\[S = 2Z + N\]
S: tổng số proton, neutron và electronNguyên tử khối trung bình
\[\overline{A} = \frac{x_1 A_1 + x_2 A_2}{100}\]
x₁, x₂: % số nguyên tử mỗi đồng vị; A₁, A₂: số khối🌀 Cấu trúc lớp vỏ electron và cấu hình electron
Số electron tối đa của lớp n
\[N_{max} = 2n^2\]
n: số thứ tự lớp (1, 2, 3, 4)Thứ tự mức năng lượng
\[1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p\]
Thứ tự điền electron theo nguyên lí vững bền🗂️ Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
Số thứ tự ô
\[\text{STT ô} = Z\]
Z: số hiệu nguyên tửSố thứ tự chu kì
\[\text{STT chu kì} = \text{số lớp electron}\]
Số thứ tự nhóm A
\[\text{STT nhóm A} = \text{số electron lớp ngoài cùng}\]
Áp dụng cho nguyên tố nhóm A📈 Xu hướng biến đổi tính chất và định luật tuần hoàn
Hoá trị cao nhất với oxygen (nhóm A)
\[\text{Hoá trị cao nhất} = \text{STT nhóm}\]
Công thức oxide cao nhất R₂Oₙ với n là số thứ tự nhómHoá trị với hydrogen (phi kim)
\[\text{Hoá trị với H} = 8 - \text{STT nhóm}\]
Áp dụng cho nhóm IVA đến VIIA🧲 Quy tắc octet và liên kết ion
Điện tích cation nhóm A
\[\text{điện tích} = +\text{STT nhóm}\]
Kim loại nhóm IA, IIA, IIIA tạo ion 1+, 2+, 3+Điện tích anion nhóm A
\[\text{điện tích} = -(8 - \text{STT nhóm})\]
Phi kim nhóm VIA tạo ion 2−, nhóm VIIA tạo ion 1−🔗 Liên kết cộng hoá trị, liên kết hydrogen và tương tác van der Waals
Hiệu độ âm điện
\[\Delta\chi = |\chi_A - \chi_B|\]
χ: độ âm điện Pauling của hai nguyên tửSố liên kết sigma và pi
\[\text{đôi} = 1\sigma + 1\pi; \quad \text{ba} = 1\sigma + 2\pi\]
🔄 Phản ứng oxi hoá – khử và cân bằng phương trình
Tổng số oxi hoá trong phân tử
\[\sum (\text{số oxi hoá}) = 0\]
Trong ion đa nguyên tử: tổng bằng điện tích ionBảo toàn electron
\[\sum n_{e\ \text{nhường}} = \sum n_{e\ \text{nhận}}\]
Dùng để cân bằng và giải bài toán oxi hoá – khử🔥 Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng
Theo enthalpy tạo thành
\[\Delta_r H^{o}_{298} = \sum \Delta_f H^{o}_{298}(sp) - \sum \Delta_f H^{o}_{298}(cd)\]
sp: sản phẩm; cd: chất đầu (nhân hệ số)Theo năng lượng liên kết
\[\Delta_r H^{o}_{298} = \sum E_b(cd) - \sum E_b(sp)\]
E_b: năng lượng liên kết (kJ/mol), các chất ở thể khíNhiệt lượng theo số mol
\[Q = n \cdot |\Delta_r H|\]
n: số mol phản ứng theo phương trình⏱️ Tốc độ phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng
Tốc độ trung bình
\[\overline{v} = \frac{|\Delta C|}{a \cdot \Delta t}\]
ΔC: biến thiên nồng độ (M); a: hệ số của chất; Δt: thời gianĐịnh luật tác dụng khối lượng
\[v = k \cdot C_A^{a} \cdot C_B^{b}\]
k: hằng số tốc độQuy tắc Van’t Hoff
\[\frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{t_2 - t_1}{10}}\]
γ: hệ số nhiệt độ; t: nhiệt độ (°C)🧪 Nhóm halogen, hydrogen halide và hydrohalic acid
Cấu hình lớp ngoài cùng
\[ns^2\,np^5\]
n: số thứ tự chu kìThứ tự tính oxi hoá
\[F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2\]
Halogen đứng trước đẩy được halogen đứng sau ra khỏi muốiThứ tự tính acid
\[HF < HCl < HBr < HI\]
Liên kết H–X càng dài càng dễ phân liHoá học Lớp 11
⚖️ Khái niệm về cân bằng hoá học và nguyên lí Le Chatelier
Hằng số cân bằng
\[K_C = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}\]
[X]: nồng độ mol của X ở trạng thái cân bằng (M)Hiệu suất phản ứng
\[H = \frac{\text{lượng phản ứng}}{\text{lượng ban đầu}} \cdot 100\%\]
Tính theo chất thiếu🧫 Cân bằng trong dung dịch nước: sự điện li, pH và chuẩn độ acid – base
pH
\[pH = -\lg[H^+]\]
[H⁺]: nồng độ ion H⁺ (M)Tích số ion của nước (25 °C)
\[[H^+] \cdot [OH^-] = 10^{-14}\]
Liên hệ pH và pOH
\[pH + pOH = 14\]
pOH = −lg[OH⁻]Chuẩn độ acid mạnh – base mạnh
\[C_A V_A = C_B V_B\]
Áp dụng cho acid và base một nấc💨 Nitrogen, ammonia và muối ammonium
Tổng hợp ammonia
\[N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3\]
Toả nhiệt; 450 °C, 200 bar, xúc tác FeThể tích mol khí (điều kiện chuẩn)
\[V = n \cdot 24{,}79\]
V (L); n (mol); 25 °C, 1 bar🟤 Oxide của nitrogen, nitric acid và muối nitrate
Bảo toàn electron với HNO₃
\[n \cdot n_{KL} = 1 \cdot n_{NO_2} = 3 \cdot n_{NO}\]
n: hoá trị kim loại; NO₂ nhận 1 e, NO nhận 3 e cho mỗi phân tửSố mol HNO₃ phản ứng
\[n_{HNO_3} = 2n_{NO_2} = 4n_{NO}\]
Khi sản phẩm khử duy nhất là NO₂ hoặc NO🟡 Sulfur và sulfur dioxide
Số oxi hoá thường gặp của S
\[-2,\ 0,\ +4,\ +6\]
H₂S, S, SO₂, H₂SO₄Tỉ lệ tạo muối khi SO₂ tác dụng NaOH
\[T = \frac{n_{NaOH}}{n_{SO_2}}\]
T ≤ 1: NaHSO₃; 1 < T < 2: hai muối; T ≥ 2: Na₂SO₃⚗️ Sulfuric acid và muối sulfate
Kim loại + H₂SO₄ đặc tạo SO₂
\[n \cdot n_{KL} = 2n_{SO_2}\]
n: hoá trị cao nhất của kim loại; S⁺⁶ nhận 2 e tạo SO₂Số mol H₂SO₄ phản ứng (tạo SO₂)
\[n_{H_2SO_4} = 2n_{SO_2}\]
Một nửa làm môi trường tạo muối, một nửa làm chất oxi hoá🌿 Hợp chất hữu cơ, phổ hồng ngoại và công thức phân tử
Tỉ lệ số nguyên tử
\[x : y : z = \frac{\%C}{12} : \frac{\%H}{1} : \frac{\%O}{16}\]
CxHyOz; % theo khối lượngCông thức phân tử từ công thức đơn giản nhất
\[(CH_2O)_n:\ n = \frac{M}{30}\]
M: phân tử khối (từ phổ MS)Phần trăm khối lượng nguyên tố
\[\%C = \frac{12x}{M} \cdot 100\%\]
x: số nguyên tử C; M: phân tử khối🧴 Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
Độ cồn (độ rượu)
\[D = \frac{V_{C_2H_5OH}}{V_{dd}} \cdot 100\]
V: thể tích (mL); D: độ (°)🧩 Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ, đồng đẳng và đồng phân
Độ bất bão hoà
\[k = \frac{2C + 2 - H}{2}\]
CₓHᵧOz: k = số liên kết π + số vòng (O không ảnh hưởng)Hơn kém đồng đẳng
\[M_{n+1} - M_n = 14\]
Mỗi nhóm CH₂ có khối lượng 14⛽ Alkane
Công thức chung alkane
\[C_nH_{2n+2}\ (n \ge 1)\]
Đốt cháy alkane
\[n_{alkane} = n_{H_2O} - n_{CO_2}\]
Đốt alkane luôn có số mol H₂O lớn hơn số mol CO₂Số nguyên tử C trung bình
\[\overline{n} = \frac{n_{CO_2}}{n_{hh}}\]
Đốt hỗn hợp hydrocarbon🔀 Hydrocarbon không no: alkene và alkyne
Công thức chung alkene
\[C_nH_{2n}\ (n \ge 2)\]
Đốt cháy: n(CO₂) = n(H₂O)Công thức chung alkyne
\[C_nH_{2n-2}\ (n \ge 2)\]
Đốt cháy: n(alkyne) = n(CO₂) − n(H₂O)Cộng bromine
\[n_{Br_2} = k \cdot n_{hydrocarbon}\]
k: số liên kết π (alkene 1, alkyne 2)⬡ Arene (hydrocarbon thơm)
Dãy đồng đẳng benzene
\[C_nH_{2n-6}\ (n \ge 6)\]
k = 4 (1 vòng + 3 liên kết π)🍶 Dẫn xuất halogen và alcohol
Alcohol no, đơn chức, mạch hở
\[C_nH_{2n+1}OH\ (n \ge 1)\]
Hay CₙH₂ₙ₊₂OAlcohol tác dụng với Na
\[n_{H_2} = \frac{1}{2} n_{OH}\]
n(OH): tổng số mol nhóm hydroxyĐốt cháy alcohol no, mạch hở
\[n_{alcohol} = n_{H_2O} - n_{CO_2}\]
🧴 Phenol
Phenol với nước bromine
\[n_{Br_2} = 3n_{C_6H_5OH}\]
Kết tủa C₆H₂Br₃OH có M = 331🪞 Hợp chất carbonyl: aldehyde và ketone
Tráng bạc (aldehyde đơn chức, trừ HCHO)
\[n_{Ag} = 2n_{RCHO}\]
Riêng HCHO: n(Ag) = 4n(HCHO)Aldehyde no, đơn chức, mạch hở
\[C_nH_{2n+1}CHO\ (n \ge 0)\]
Đốt cháy: n(CO₂) = n(H₂O)🍋 Carboxylic acid
Trung hoà acid đơn chức
\[n_{RCOOH} = n_{NaOH}\]
Hiệu suất ester hoá
\[H = \frac{n_{ester\ tt}}{n_{ester\ lt}} \cdot 100\%\]
tt: thực tế; lt: lí thuyết (tính theo chất thiếu)Hoá học Lớp 12
🧈 Ester và lipid
Ester no, đơn chức, mạch hở
\[C_nH_{2n}O_2\ (n \ge 2)\]
Đốt cháy: n(CO₂) = n(H₂O)Xà phòng hoá ester đơn chức
\[n_{ester} = n_{NaOH} = n_{muối} = n_{alcohol}\]
Ester không phải của phenolXà phòng hoá chất béo
\[n_{NaOH} = 3n_{chất béo} = 3n_{glycerol}\]
Bảo toàn khối lượng: m(béo) + m(NaOH) = m(xà phòng) + m(glycerol)🧼 Xà phòng và chất giặt rửa
Khối lượng xà phòng (bảo toàn khối lượng)
\[m_{xà\ phòng} = m_{chất\ béo} + m_{NaOH} - m_{glycerol}\]
🍯 Carbohydrate, glucose và fructose
Tráng bạc của glucose
\[n_{Ag} = 2n_{C_6H_{12}O_6}\]
Fructose cũng cho tỉ lệ 1 : 2Lên men rượu
\[n_{C_2H_5OH} = n_{CO_2} = 2n_{glucose}\]
Nhân thêm hiệu suất H🌾 Saccharose, maltose, tinh bột và cellulose
Thuỷ phân tinh bột, cellulose
\[(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \to nC_6H_{12}O_6\]
Mỗi mắt xích 162 tạo một phân tử glucose 180Từ tinh bột ra ethanol
\[m_{C_2H_5OH} = \frac{m_{tinh\ bột}}{162} \cdot 2 \cdot 46 \cdot H\]
H: hiệu suất chung🐟 Amine
Amine no, đơn chức, mạch hở
\[C_nH_{2n+3}N\ (n \ge 1)\]
Amine đơn chức + HCl
\[n_{amine} = n_{HCl}; \quad m_{muối} = m_{amine} + m_{HCl}\]
Bảo toàn khối lượng🧬 Amino acid, peptide, protein và enzyme
Số liên kết peptide
\[\text{số liên kết peptide} = n - 1\]
n: số gốc α-amino acid trong peptide mạch hởThuỷ phân peptide
\[m_{peptide} + m_{H_2O} = m_{amino\ acid}\]
Peptide n gốc cần (n − 1) phân tử nướcAmino acid tác dụng HCl, NaOH
\[n_{HCl} = n_{NH_2};\quad n_{NaOH} = n_{COOH}\]
🧵 Đại cương về polymer và vật liệu polymer
Hệ số polymer hoá
\[n = \frac{M_{polymer}}{M_{mắt\ xích}}\]
PE: mắt xích 28; PVC: 62,5; PS: 104🔋 Thế điện cực và nguồn điện hoá học
Sức điện động chuẩn của pin
\[E^{o}_{pin} = E^{o}_{(+)} - E^{o}_{(-)}\]
Cực dương (cathode) có E° lớn hơnĐiều kiện phản ứng xảy ra
\[E^{o}_{oxh} > E^{o}_{kh}\]
E° của cặp chứa chất oxi hoá lớn hơn E° của cặp chứa chất khử⚡ Điện phân
Định luật Faraday
\[m = \frac{A \cdot I \cdot t}{n \cdot F}\]
F = 96485 C/mol; t (s); I (A)Số mol electron trao đổi
\[n_e = \frac{I \cdot t}{F}\]
🔩 Cấu tạo và tính chất của kim loại
Kim loại + acid giải phóng H₂
\[n \cdot n_{KL} = 2n_{H_2}\]
n: hoá trị của kim loại trong muốiKhối lượng muối chloride
\[m_{muối} = m_{KL} + 71 \cdot n_{H_2}\]
Kim loại tác dụng với HClKhối lượng muối sulfate
\[m_{muối} = m_{KL} + 96 \cdot n_{H_2}\]
Kim loại tác dụng với H₂SO₄ loãng⛏️ Tách kim loại, hợp kim và sự ăn mòn kim loại
Nhiệt luyện bằng CO, H₂
\[n_{O\ (oxide)} = n_{CO} = n_{CO_2}\]
Mỗi phân tử CO lấy một nguyên tử O của oxideKhối lượng kim loại sau khử
\[m_{KL} = m_{oxide} - 16 \cdot n_{O}\]
🟠 Nguyên tố nhóm IA (kim loại kiềm)
Kim loại kiềm với nước
\[n_{OH^-} = n_{M} = 2n_{H_2}\]
M: kim loại kiềmNhiệt phân NaHCO₃
\[\Delta m = m_{CO_2} + m_{H_2O} = 62 \cdot \frac{n_{NaHCO_3}}{2}\]
Khối lượng chất rắn giảm🪨 Nguyên tố nhóm IIA và nước cứng
Làm mềm bằng Na₂CO₃
\[n_{CO_3^{2-}} = n_{Ca^{2+}} + n_{Mg^{2+}}\]
Lượng tối thiểu cần dùng💠 Kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất và phức chất
Điện tích của phức
\[q = q_{M} + \sum q_{\text{phối tử}}\]
Ví dụ [Fe(CN)₆]: (+3) + 6·(−1) = −3Không tìm thấy công thức phù hợp.