Bài tập số 5, trang 49 SGK Toán 8 Tập 2 (Cánh Diều), là một bài toán liên môn thú vị, ứng dụng phương pháp Lập phương trình để giải bài toán Hóa học (xác định công thức phân tử). Bài toán yêu cầu xác định số lượng nguyên tử Oxygen ($x$) trong phân tử nitric acid dựa trên khối lượng phân tử đã biết.
Câu ca dao "Lúa chiêm lấp ló đầu bờ - Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên" về mặt khoa học được giải thích như sau: Khi trời mưa kèm theo sấm sét, nitric acid sẽ được sinh ra và hòa tan trong nước mưa, có tác dụng làm tăng cường dinh dưỡng nitrogen cho đất trồng, giúp cây lúa phát triển tươi tốt. Phân tử của nitric acid đó có một nguyên tử H, một nguyên tử N và x nguyên tử O.
Xác định công thứ phân tử của nitric acid đó. Biết khối lượng phân tử của nó là 63 amu và khối lượng của mỗi nguyên tử H, N, O lần lượt là 1 amu, 14 amu, 16 amu.
Công thức Khối lượng Phân tử ($M$): Khối lượng phân tử bằng tổng khối lượng của tất cả các nguyên tử cấu tạo nên nó.
Lập Phương trình: Thay các giá trị đã biết vào công thức trên để thiết lập phương trình theo ẩn $x$.
Giải và Kết luận: Giải phương trình bậc nhất để tìm $x$.
Số nguyên tử O trong phân tử nitric acid là x (nguyên tử), điều kiện x ∈ N*
Khối lượng của các nguyên tử O là 16x (amu)
Khối lượng của nguyên tử H là 1.1 = 1 (amu)
Khối lượng của nguyên tử N là: 14.1 = 14 (amu)
Theo giả thiết, ta có phương trình: 16x + 14 + 1 = 63
16x + 15 = 63
16x = 63 – 15
16x = 48
x = 48 : 16
x = 3 (thỏa mãn điều kiện của ẩn)
Vậy công thức phân tử của nitric acid đó là HNO3
Bài toán liên môn đã được giải quyết bằng phương pháp lập phương trình bậc nhất $16x + 15 = 63$, dựa trên nguyên tắc tổng khối lượng nguyên tử bằng khối lượng phân tử. Kết quả là $\mathbf{x=3}$, xác nhận công thức phân tử của nitric acid là $\mathbf{\text{HNO}_3}$.
• Xem thêm: