CHỦ ĐỀ 1: THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ, NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỒNG VỊ
I. Thành phần nguyên tử
● Kết luận :
- Trong nguyên tử hạt nhân mang điện dương, còn lớp vỏ mang điện âm.
- Tổng số proton trong hạt nhân bằng tổng số electron ở lớp vỏ.
- Khối lượng của electron rất nhỏ so với proton và nơtron.
II. Điện tích và số khối hạt nhân.PNG?enablejsapi=1)
- Nguyên tố hóa học: Là tập hợp các nguyên tử có cùng số điện tích hạt nhân.
Số hiệu nguyên tử (Z) : Z = p = e
Kí hiệu nguyên tử : \({}_Z^AX\).
Trong đó A là số khối nguyên tử, Z là số hiệu nguyên tử, X là ký hiệu hóa học của nguyên tử.
III. Đồng vị, nguyên tử khối trung bình
1. Đồng vị
- Là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau số nơtron (khác nhau số khối A).
Ví dụ : Nguyên tố cacbon có 3 đồng vị:
2. Nguyên tử khối trung bình
Nếu nguyên tố X có n đồng vị, trong đó
\(\overline M = \frac{{{A_1}.{x_1} + {A_2}.{x_2} + ... + {A_n}.{x_n}}}{{{x_1} + {x_2} + ... + {x_n}}}\)
● Lưu ý : Trong các bài tập tính toán người ta thường coi nguyên tử khối bằng số khối.
IV. Bài tập định tính:
1. Nguyên tử được cấu tạo bởi bao nhiêu loại hạt cơ bản ?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
2. Trong nguyên tử, hạt mang điện là :
A. Electron. B. Electron và nơtron.C. Proton và nơton. D. Proton và electron.
3. Hạt mang điện trong nhân nguyên tử là :
A. Electron. B. Proton. C. Nơtron. D. Nơtron và electron.
4. Trong nguyên tử, loại hạt nào có khối lượng không đáng kể so với các hạt còn lại ?
A. Proton. B. Nơtron. C. Electron. D. Nơtron và electron.
5. So sánh khối lượng của electron với khối lượng hạt nhân nguyên tử, nhận định nào sau đây là đúng ?
A. Khối lượng electron bằng khoảng khối lượng của hạt nhân nguyên tử.
B. Khối lượng của electron nhỏ hơn rất nhiều so với khối lượng của hạt nhân nguyên tử.
C. Một cách gần đúng, trong các tính toán về khối lượng nguyên tử, người ta bỏ qua khối lượng của các electron.
D. B, C đúng.
6. Chọn phát biểu sai :
A. Chỉ có hạt nhân nguyên tử oxi mới có 8 proton.
B. Chỉ có hạt nhân nguyên tử oxi mới có 8 nơtron.
C. Nguyên tử oxi có số electron bằng số proton.
D. Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử oxi có 6 electron.
7. Phát biểu nào sau đây là sai ?
A. Số hiệu nguyên tử bằng điện tích hạt nhân nguyên tử.
B. Số proton trong nguyên tử bằng số nơtron.
C. Số proton trong hạt nhân bằng số electron ở lớp vỏ nguyên tử.
D. Số khối của hạt nhân nguyên tử bằng tổng số hạt proton và số hạt nơtron.
8. Mệnh đề nào sau đây không đúng ?
A. Chỉ có hạt nhân nguyên tử magie mới có tỉ lệ giữa số proton và nơtron là 1 : 1.
B. Chỉ có trong nguyên tử magie mới có 12 electron.
C. Chỉ có hạt nhân nguyên tử magie mới có 12 proton.
D. Nguyên tử magie có 3 lớp electron.
9. Khi nói về số khối, điều khẳng định nào sau đây luôn đúng ? Trong nguyên tử, số khối
A. bằng tổng khối lượng các hạt proton và nơtron.
B. bằng tổng số các hạt proton và nơtron.
C. bằng nguyên tử khối.
D. bằng tổng các hạt proton, nơtron và electron.
10. Nguyên tử flo có 9 proton, 9 electron và 10 nơtron. Số khối của nguyên tử flo là :
A. 9. B. 10. C. 19. D. 28.
V. Bài tập định lượng
Dang 1: Tim các loại hạt
Dạng 1.1: Xác định các loại hạt trong nguyên tử
Phương pháp giải
Để xác định được nguyên tử hoặc công thức phân tử hợp chất, ta cần đi tìm số proton (số đơn vị điện tích hạt nhân Z) của nguyên tử hoặc các nguyên tử tạo nên phân tử hợp chất đó.
►Các ví dụ minh họa◄
Ví dụ 1: Hạt nhân của ion X+ có điện tích là 30,4.10-19 culông. Xác định ký hiệu và tên nguyên tử X.
Theo giả thiết : Hạt nhân của ion X+ có điện tích là 30,4.10-19 C nên nguyên tử X cũng có điện tích hạt nhân là 30,4.10-19 C. Mặt khác mỗi hạt proton có điện tích là 1,6.10-19 C nên suy ra số prton trong hạt nhân của X là :
Vậy nguyên tử X là Kali (K).
Ví dụ 2: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng các hạt cơ bản là 180 hạt, trong đó các hạt mang điện nhiều hơn các hạt không mang điện là 32 hạt. Tính số khối của nguyên tử X.
Trong nguyên tử của nguyên tố X có :
\(\left\{ \begin{array}{l}
p + e + n = 180\\
p + e - n = 32
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
2p + n = 180\\
2p - n = 32
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
p = 53\\
n = 74
\end{array} \right. \Rightarrow A = p + n = 127.\)
* Chú ý:
Khi bài toán cho tổng số hạt mang điện là S và hiệu số hạt mang điện và không mang điện là A, ta dễ dàng có công thức sau: Z = (S + A) : 4
Vậy: P = (180 + 32)/4 = 53
N = S – 2P = 180 – 2*53 = 74
1. Nguyên tử của nguyên tố B có tổng số hạt cơ bản là 34. Số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện. Nguyên tố B là :
A. Na (Z = 11). B. Mg (Z = 12). C. Al (Z = 13). D. Cl (Z =17).
2. Nguyên tử X có tổng số hạt cơ bản là 40. Trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Cấu hình electron của nguyên tử X là
A. Na (Z = 11). B. Mg (Z = 12). C. Al (Z = 13). D. Cl (Z =17).
3. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt proton, electron, nơtron bằng 180. Trong đó các hạt mang điện chiếm 58,89% tổng số hạt. X là nguyên tố :
A. flo. B. clo. C. brom. D. iot.
4. Nguyên tử của một nguyên tố R có tổng số các loại hạt proton, electron, nơtron bằng 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 hạt. Điện tích hạt nhân của R là :
A. 20. B. 22. C. 24. D. 26.
Dạng 1.2: Xác định các loại hạt trong phân tử.
Ví dụ 6: Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng. Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32. Viết cấu hình electron của X và Y.
Gọi số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử X là p, n, e và của Y là p’, n’, e’.
Theo bài : p = n = e và p’ = n’ = e’.
Trong hợp chất XY2, X chiếm 50% về khối lượng nên:
\(\frac{{{M_X}}}{{2{M_Y}}} = \frac{{50}}{{50}} \Rightarrow \frac{{p + n}}{{2(p' + n')}} = 1 \Rightarrow p = 2p'\).
Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32 nên p + 2p’ = 32.
Từ đây tìm được: p = 16 (S) và p’ = 8 (O). Hợp chất cần tìm là SO2.
Cấu hình electron của S: 1s22s22p63s23p4 và của O: 1s22s22p4.
Ví dụ 7: Một hợp chất có công thức là MAx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, A là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân của M có n - p = 4, trong hạt nhân của A có n’ = p’. Tổng số proton trong MAx là 58. Xác định công thức của MAx.
Trong hợp chất MAx, M chiếm 46,67% về khối lượng nên :
\(\frac{M}{{xA}} = \frac{{47,67}}{{53,33}} \Rightarrow \frac{{n + p}}{{x(n' + p')}} = \frac{{47,67}}{{53,33}} = \frac{7}{8}\).
Thay n - p = 4 và n’ = p’ ta có :
hay 4(2p + 4) = 7xp’.
Tổng số proton trong MAx là 58 nên: p + xp’ = 58.
Từ đây tìm được: p = 26 và xp’ = 32.
Do A là phi kim ở chu kì 3 nên 15 p’ 17. Vậy x = 2 và p’ = 16 thỏa mãn.
Vậy M là Fe và A là S; công thức của MAx là FeS2.
1. Hợp chất MCl2 có tổng số hạt cơ bản là 164. Trong hợp chất, số hạt mang điện nhiều hơn số hoạt không mang điện là 52. Công thức của hợp chất trên là :
A. FeCl3. B. CaCl2. C. FeF3. D. AlBr3.
2. Oxit B có công thức M2O có tổng số hạt cơ bản là 92. Trong oxit, số hạt mang điện nhiều hơn số hoạt không mang điện là 28. Công thức của M là :
A. Fe. B. Na. C. Al D. Mg.
3. Tổng số hạt cơ bản của phân tử CaX2 là 288, trong đó tổng số hạt mang điện hơn số hạt không mang điện là 72. X là
A. Clo. B. Brom. C. Iot. D. Flo.
4. Tổng số hạt cơ bản của phân tử MClO3 là 182, trong đó tổng số hạt mang điện hơn số hạt không mang điện là 58. M là
A. K. B. Li. C. Na. D. Rb.
5. Oxit B có công thức là X2O. Tổng số hạt cơ bản trong B là 92, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28. B là
A. Na2O. B. Li2O. C. K2O. D. Ag2O.
6. Hợp chất MX3 có tổng số hạt mang điện tích là 128. Trong hợp chất, số proton của nguyên tử X nhiều hơn số proton của nguyên tử M là 38. Công thức của hợp chất trên là :
A. FeCl3. B. AlCl3. C. FeF3. D. AlBr3.
7. Hợp chất M2X có tổng số hạt cơ bản là 140. Trong hợp chất, trong số đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Số hạt mang điện của M nhiều hơn của X là 22. Số hiệu nguyên tử của M và X là :
A. 16 và 19. B. 19 và 16. C. 43 và 49. D. 40 và 52.
8. Tổng số proton, electron, nơtron trong hai nguyên tử A và B là 142, trong số đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của B nhiều hơn của A là 12. Số hiệu nguyên tử của A và B là :
A. 17 và 19. B. 20 và 26. C. 43 và 49. D. 40 và 52.
9. Tổng số proton, electron, nơtron trong hai nguyên tử A và B là 177, trong số đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 47. Số hạt mang điện của B nhiều hơn của A là 12. Nguyên tử A và B là :
A. Cu và K. B. Fe và Zn. C. Mg và Al. D. Ca và Na.
10. Hợp chất AB2 (trong đó A chiếm 50% về khối lượng) có tổng số hạt proton là 32. Nguyên tử A và B đều có số proton bằng số nơtron. AB2 là :
A. NO2. B. SO2. C. CO2. D. SiO2.
Dạng 1.3: Xác định các loại hạt trong ion
Khi bài toán cho tổng số hạt mang điện của ion là S và hiệu số hạt mang điện và không mang điện là A, ta dễ dàng có công thức sau:
- Nếu ion là Xx+ thì ZX = (S + A+ 2x) : 4
- Nếu ion Yy- thì ZY = (S + A – 2y) : 4
Ví dụ 10: Tổng số hạt cơ bản của ion M3+ là 79, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 19. M là
Hướng dẫn giải
ZM = (79 + 19 +2.3) : 4 = 26 => M l sắt (Fe).
Ví dụ 11: Tổng số hạt cơ bản trong ion X3- là 49, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 17, X là
Hướng dẫn giải
ZX = (49 + 17 – 2.3) : 4 = 15 => X là Photpho (P)
Ví dụ 12: Một hợp chất được tạo thành từ các ion M+ và X22-. Trong phân tử của M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 164. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 52. Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23 đơn vị. Tổng số hạt electron trong M+ nhiều hơn trong X22- là 7 hạt.
a. Xác định các nguyên tố M, X và viết công thức của phân tử M2X2.
b. Viết cấu hình electron (dạng chữ và dạng obitan) của nguyên tố X.
Hướng dẫn giải
a. Xác định các nguyên tố M, X và viết công thức của phân tử M2X2 :
Gọi p, e, n là số proton, số electron và số nơtron trong một nguyên tử M; p’, e’, n’ là số proton, số electron và số nơtron trong một nguyên tử X. Trong nguyên tử số proton = số electron; các hạt mang điện là proton và electron, hạt không mang điện là nơtron.
+ Trong phân tử của M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 164 nên suy ra :
2(2p + n) + 2(2p’ + n’) = 164 (1)
+ Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 52 nên suy ra :
(4p + 4p’) - 2(n + n’) = 52 (2)
+ Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23 đơn vị nên ta có suy ra :
(p + n) - (p’ + n’) = 23 (3)
+ Tổng số hạt electron trong M+ nhiều hơn trong X22- là 7 hạt nên suy ra :
(2p + n - 1) - 2(2p’ + n’) + 2 = 7 (4)
Giải hệ (1), (2), (3), (4) ta được p = 19 Þ M là kali; p’ = 8 Þ X là oxi.
Công thức phân tử của hợp chất là K2O2.
b. Cấu hình electron và sự phân bố electron trong obitan của nguyên tử O là :
|
| ¯ |
| ¯ |
| ¯ | | | ||
| 1s2 |
| 2s2 |
|
| 2p4 |
| |||
1. Cho 2 ion XY32- và XY42-. Tổng số proton trong XY32- và XY42- lần lượt là 40 và 48. X và Y là các nguyên tố nào sau đây ?
A. S và O. B. N và H. C. S và H. D. Cl và O.
2. Một ion X2+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 92, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20. Số hạt nơtron và electron trong ion X2+ lần lượt là
A. 36 và 27. B. 36 và 29. C. 32 và 31. D. 31 và 32.
3. Tổng số hạt cơ bản trong X3+ là 73, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mạng điện là 17. Số electron của X là
A. 21. B. 24. C. 27. D. 26.
4. Một ion M3+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 79, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. Số electron và số nơtron của M3+ là
A. 26; 27. B. 23; 27. C. 23; 30. D. 29; 24.
5. Tổng số hạt cơ bản trong ion M2+ là 90, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. M là:
A. Cu. B. Zn. C. Fe D. Ca.
6. Tổng số hạt cơ bản trong ion M+ là 155, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 31. M là:
A. Ag. B. Zn. C. Fe D. Ca.
7. Tổng số hạt cơ bản trong ion M3- là 49, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 17. M là:
A. P. B. Al. C. Fe D. N.
8. Tổng số hạt cơ bản trong ion M2- là 50, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18. M là:
A. S. B. O. C. C D. N.
9. Phân tử MX3 có tổng số hạt proton, nơtron và electron bằng 196, trong đó hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60. Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn của M là 8. Tổng số hạt trong X- nhiều hơn trong M3+ là 16. Công thức của MX3 là :
A. CrCl3. B. FeCl3. C. AlCl3. D. SnCl3.
10. Tổng số hạt mang điện trong ion AB32- bằng 82. Số hạt mang điện trong nhân nguyên tử A nhiều hơn trong nguyên tử B là 8. Số hiệu nguyên tử A và B (theo thứ tự) là :
A. 6 và 8. B. 13 và 9. C. 16 và 8. D. 14 và 8.
{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Chuyên đề Phương pháp giải bài tập Nguyên tử và Đồng Vị môn Hóa học 10. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
