HÓA HỌC 10 || BÀI 3: LUYỆN TẬP THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ

 Bài luyện tập này chúng ta cũng cố kiến thức về:

  • Thành phần cấu tạo nguyên tử, hạt nhân nguyên tử, kích thước, khối lượng và điện tích các hạt.
  • Định nghĩa nguyên tố hóa học, kí hiệu nguyên tử, đồng vị, nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình.
  • Rèn luyện các kỹ năng xác định số electron, số proton, số notron và nguyên tử khối khi biết kí hiệu hóa học.
  • Vận dụng lý thuyết thành phần nguyên tử để giải các bài tập cơ bản và nâng cao.

Thành phần nguyên tử nito
Thành phần nguyên tử nito

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

1. Nguyên tử

Nguyên tử được tạo nên bởi electron và hạt nhân. Hạt nhân được tạo nên bởi proton và notron.

qe= -1,602.10-19 C, quy ước bằng 1-; me ≈ 0,00055u

qp = 1,602.10-19  C, quy ước bằng 1+; mp ≈1u

qn = 0; mn ≈ 1u

2. Hạt nhân nguyên tử

Trong nguyên tử, số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron

Số khối của hạt nhân (A) bằng tổng số proton (Z) và tổng số notron (N)

Công thức: A = Z + N

Nguyên tử khối coi như bằng tổng số các proton và các nơtron (gần đúng)

Nguyên tử khối của một nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị đó.

Nguyên tố hóa học là những nguyên tố có cùng số Z

Các đồng vị của một nguyên tố hóa học là các nguyên tử có cùng số Z, khác số N

3. Số hiệu nguyên tử Z và số khối A đặc trưng cho nguyên tử

        Kí hiệu nguyên tử: 

        X là kí hiệu nguyên tố

        A là số khối (A = Z + N)

        Z là số hiệu nguyên tử

4. Đồng vị

Công thức:

Trong đó A1, A2, A3,… là số khối của các đồng vị và x,y,z,… là thành phần % của các đồng vị

Trong đó A1, A2, A3,… là số khối của các đồng vị và x,y,z,… là thành phần % của các đồng vị.

B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 

Bài 1. Theo số liệu ở bảng 1 Bài 1, trang 8 Sgk

a) Hãy tính khối lượng của nguyên tử nitơ (gồm 7 proton, 7 nơtron, 7 electron) (Đây là phép tính gần đúng).

b) Tính tỉ số khối lượng của electron trong nguyên tử so với khối lượng của toàn nguyên tử.

Giải:

Ta có: 

Hạt

Khối lượng

Điện tích

Proton

mP = 1,6726.10-27 (kg) hay ≈ 1(u)  

qP = +1,602.10-19 (C) hay qP = 1+  

Nơtron

= 1,6748.10-27 (kg) hay ≈ 1(u)

qn = 0 (không mang điện) 

Electron

me = 9,1095.10-31 (kg) hay ≈ 5,5.10-4 (u)

qp = -1,602.10-19 (C) hay qP = 1- 

a) Khối lượng của nguyên tử nitơ:
Tổng khối lượng của proton: mP = 7 x 1,6726.10-27 = 11,7082.10-27 kg
Tổng khối lượng của nơtron: mn = 7 x 1,6748.10-27 = 11,7236.10-27 kg
Tổng khối lượng của electron: me = 7 x 9,1094.10-31 = 0,0064.10-27 kg
⇨ Khối lượng của nguyên tử nitơ là: 11,7082.10-27 kg + 11,7236.10-27 kg + 0,0064.10-27 kg = 23,4382.10-27 kg.


 b) Tỉ số khối lượng của electron trong nguyên tử N và khối lượng của toàn nguyên tử:

me /m nguyên tử = Khối lượng các electron/ Khối lượng nguyên tử N 

        = 0,0064.10-27 kg/ 23,4382.10-27 kg = 2,7.10-4= 0,027%.

Bài 2. Tính nguyên tử khối trung bình của kali biết rằng trong tự nhiên thành phần % các đồng vị của kali là: 93,258% 3919K; 0,012%  4019K và 6,730% 4119K.

Giải:

Ta có công thức:

Trong đó Ā là nguyên tử khối trung bình của nguyên tố, A1, A2, A3,.. là số khối của các đồng vị và x,y,z,… là thành phần % của các đồng vị

Nguyên tử khối trung bình của kali (K) là:

ĀK = (39 x 93,258 + 40 x 0.012 + 41 x 6.730)/100 = 39,135   (u)

Bài 3. a) Định nghĩa nguyên tố hoá học.

         b) Kí hiệu nguyên tử thể hiện những đặc trưng gì cho nguyên tử một nguyên tố hoá học, lấy thí dụ với nguyên tố kali.

Giải:

a) Nguyên tô hoá học bao gồm các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân.

b) Kí hiệu nguyên tử cho biết

Số hiệu nguyên tử

Số đơn vị điện tích hạt nhân Z.

Số khối A

Kí hiệu nguyên tử 3919K cho ta biết: 

Số hiệu nguyên tử của nguyên tố K là 19.

Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử là 19.

Số proton trong hạt nhân là 19.

Số notron trong hạt nhân là 20 (39 – 19 = 20).

Vỏ electron của nguyên tử K có 19 electron.

Nguyên tử khối của K là 39u.

Bài 4. Căn cứ vào đâu mà người ta biết chắc chắn rằng giữa nguyên tố hiđro (Z = 1) và nguyên tố urani (Z = 92) chỉ có 90 nguyên tố.

Giải:

Số khối và số đơn vị điện tích hạt nhân là đặc trưng cơ bản của nguyên tử. Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó, kí hiệu là Z. Khi phản ứng hóa học xảy ra, chỉ có số electron thay đổi nhưng số proton trong hạt nhân luôn không đổi, chính vì vậy số hiệu nguyên tử cũng không đổi. Khi số hiệu nguyên tư của một nguyên tố không thay đổi, nguyên tố đó vẫn tồn tại.

Điện tích của proton là mang điện tích dương, do đó Z cho biết số proton. Từ số 2 đến 91 có 90 số nguyên dương. Vì số hạt proton là số nguyên dương nên không thể có thêm nguyên tố nào khác ngoài 90 nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 2 đến 91.

Mặt khác có thể dựa vào căn cứ khác: Từ H có Z = 1, Urani có Z = 92 có tất cả 92 nguyên tố, trừ Hidro và Urani thì còn lại 90 nguyên tố. Vì các nguyên tố được sắp xếp theo một dãy số tự nhiên tuần hoàn trong các ô của bảng tuần hoàn và không có ô trống. Cho nên trừ H và Urani chỉ còn 90 nguyên tố ở khoảng giữa 2 nguyên tố.

Bài 5. Tính bán kính gần đúng của nguyên tử canxi biết thể tích của 1 mol canxi tinh thể bằng 25,87 cm3.
(Cho biết: Trong tinh thể, các nguyên tử canxi chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là khe trống).
Giải:
Vì trong tinh thể nguyên tử Ca chỉ chiếm 74% thể tích còn lại là khe trống nên thể tích thực của 1 mol nguyên tử Ca là: 25,87. 0,74 = 19,15 (cm3.)
1 mol nguyên tử Ca có chứa 6,022.1023 nguyên tử nên thể tích của một nguyên tử Ca là

Nếu xem nguyên tử Ca là một qủa cầu thì nó có bán kính là

Bài 6. Viết công thức của các loại phân tử đồng (II) oxit, biết rằng đồng và oxi có các đồng vị sau:

Giải:

Ta có: công thức hóa học cả đồng (II) oxit là CuO, nên sẽ có công thức đồng (II) oxit là CuO với các đồng vị, lần lượt:

−        Với  6529Cu có 3 oxit: 65Cu16O65Cu17O65Cu18O

−        Với 6329Cu có 3 oxit: 63Cu16O63Cu17O63Cu18O

Lời Kết

Trên đây chúng ta ôn lại kiến thức về thành phần nguyên tử và giải các bài tập liên quan đến thành phần cấu tạo nguyên tử, kích thước, khối lượng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tử. Hi vọng bài viết luyện tập thành phần nguyên tử hữu ích với các bạn. Hãy chia sẻ đến những người bạn của bạn nhé! Chúc các bạn học tốt!

0 Nhận xét