Chúng ta đã biết về thành phần cấu tạo nguyên tử cũng như kích thước và khối lượng của nó. Thế nào là nguyên tố hóa học? Nguyên tố hóa học có những đặc trưng nào? Sự liên quan giữa số đơn vị điện tích hạt nhân với số proton, số electron như thế nào? Số khối của hạt nhân nguyên tử được tính ra sao? Khái niệm về đồng vị, nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình? Trong bài viết này, chúng ta sẽ lần lượt trả lời các thắc mắc này nhé!
 |
| Nguyên tố hóa học là gì? |
1. Hạt nhân nguyên tử
1.1. Tìm hiểu về điện tích hạt nhân
− Số đơn vị điện tích hạt nhân (kí hiệu là Z) = số proton (kí hiệu là P) = số electron (kí hiệu là E)
− Điện tích hạt nhân = + Z
 |
| Mô hình hạt nhân nguyên tử theo Rutherford |
➤ Ví dụ:
− Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử Oxi là +8, nên số proton là 8 và số electron là 8.
1.2. Tìm hiểu về số khối
− Số khối kí hiệu là A, bằng tổng số proton (Z) và neutron (N) có trong hạt nhân: A = Z + N
➤ Ví dụ:
− Hạt nhân nguyên tử của nguyên tử cacbon có 6 proton (Z) va 6 notron (N). Vậy số khối của hạt nhân nguyên tử cacbon là 12 (A = Z + N = 6 + 6 = 12).
2. Nguyên tố hóa học
2.1. Tìm hiểu về số hiệu 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.
− Mỗi nguyên tố hóa học có một số hiệu nguyên tử.
 |
| Các loại nguyên tử của nguyên tố Hydrogen |
2.2. Tìm hiểu khái niệm nguyên tố hóa học
− Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tố có cùng điện tích hạt nhân.
2.3. Tìm hiêu kí hiệu nguyên tử
− Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử (Z) và số khối (A) được coi là đặc trưng cơ bản của nguyên tử.
− Kí hiệu nguyên tử được biểu thị bằng cách ghi các chỉ số đặc trưng bên trái kí hiệu nguyên tố X với số khối A ở phía trên và số điện tích hạt nhân Z ở phía dưới. Kí hiệu nguyên tử: AZX .
− Kí hiệu nguyên tử được sử dụng để biểu thị nguyên tử của một nguyên tố hóa học.
3. Đồng vị
3.1. Tìm hiểu về khái niệm đồng vị
− Đồng vị là những nguyên tố có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau (cùng p khác n).
− Các đồng vị của một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton (P), cùng số hiệu nguyên tử (Z), nhưng khác nhau về số neutron (N). Do đó, Số khối (A) của chúng khác nhau.
 |
| Đồng vị của nguyên tố Hydrogen |
4. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
4.1. Tìm hiểu nguyên tử khối
− Nguyên tử khối: là khối lượng tương đối của nguyên tử.
− Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử (1amu).
− m nguyên tử = me + mp + mn. Do me rất bé ⇒ mnguyên tử = mp + mn
− Nguyên tử khối coi như bằng số khối.
➤ Ví dụ: Xác định nguyên tử khối của Phospho biết P có Z = 15 và N = 16
⇨ Nguyên tử Phospho có Z = 15 & N = 16. Vậy nguyên tử khối của P bằng A = Z + N = 15 + 16 = 31.
4.2. Xác định nguyên tử khối trung bình (Ā)
− Các nguyên các nguyên tố hóa học thường có nhiều đồng vị do đó, thường sử dụng giá trị nguyên tử khối trung bình của nguyên tố.
− Người ta thường sử dụng phương pháp phố khối lượng (mas Spectromertry - MS) để xác định phần trăm số nguyên tử các đồng vị trong tự nhiên của các nguyên tố.
− Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố:
|
Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X |
➤ Ví dụ: Agon tách ra từ không khí là hỗn hợp ba đồng vị: 99,6% 40Ar; 0,063% 38Ar; 0,337% 36Ar. Tính thể tích của 10g Ar ở điều kiện tiêu chuẩn.
Giải:
Áp dụng công thức:
|
Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X |
a1 = 99,6% A1 = 40
a2 = 0.063% A2 = 38
a3 = 0.337% A3 = 36
Nguyên tử khối trung bình của argon là:
⇨ [(99,6 x 40) + (0.063 x 38) + (0.33 x 36)]/100 = 39,98 (g).
Hướng dẫn giải bài tập
Bài 1. Nguyên tử X có 16 proton, 16 electron và 16 neutron. Nguyên tử X có kí hiệu là:
A. 4816S B. 3216Ge C. 3216S D. 1632S
Giải:
− Kí hiệu nguyên tử X: AZX
− Ta có: Z =16, N = 16, E = 16
− Số đơn vị điện tích hạt nhân (kí hiệu là Z) = số proton (kí hiệu là P) = số electron (kí hiệu là E)
− Số khối kí hiệu là A, bằng tổng số proton (Z) và neutron (N) có trong hạt nhân:
A = Z + N = 16 + 16 = 32
Vậy: 3216X từ đây loại đáp án A và D. Vì nguyên tố lưu huỳnh có Z = 16 nên chọn đáp án C là đáp án đúng.
Bài 2: Silicon là nguyên tố được sử dụng để chế tạo vật liệu bán dẫn, có vài trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp. Trong tự nhiên, nguyên tố này có 3 đồng vị có số khối lần lượt là 28, 29,30. Viết kí hiệu nguyên tử cho mỗi đồng vị của silicon. Biết nguyên tố silicon có số hiệu nguyên tử là 14.
.Giải:
Ta có:
Nguyên tố silicon (kí hiệu là Si) có 3 đồng vị có số khối lần lượt là A1 = 28, A2 = 29,A3 = 30
Nguyên tố silicon có số hiệu nguyên tử là 14 => Z = 14
Vậy kí hiệu nguyên tử cho mỗi đồng vị của silicon lần lượt là 2814Si, 2914Si, 3014Si
Bài 3: Hoàn thành những thông tin chưa biết vào bảng sau:
Đồng vị |
3216S |
4020Ca |
6530Zn |
199F |
2311Na |
|---|---|---|---|---|---|
Số hiệu nguyên tử |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
Số khối |
32 |
40 |
65 |
19 |
23 |
Số proton |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
Số neutron |
16 |
20 |
35 |
10 |
12 |
Số electron |
16 |
20 |
30 |
9 |
11 |
Bài 4: Trong tự nhiên, magesium có 3 đồng vị bền là 24Mg, 25Mg, 26Mg. Phương pháp khổ khối lượng xác nhận đồng vị 26Mg chiếm tỉ lệ phần trăm số nguyên tử là 11%. Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Mg là 24.32. Tính % số nguyên tử của đồng vị 24Mg, 25Mg?
Giải:
Gọi AMg nguyên tử khối trung bình của Mg, AMg = 24.32
Gọi a1 là tỉ lệ số % nguyên tử đồng vị 24Mg, có số khối A1 = 24
Gọi a2 là tỉ lệ số % nguyên tử đồng vị 25Mg, có số khối A2 = 25
Gọi a3 là tỉ lệ số % nguyên tử đồng vị 26Mg, a3 = 11, có số khối A3 = 26
Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình cho nguyên tố Mg:
AMg = (a1 x A1 + a2 x A2 + a3 x A3)/100
= (a1 x A1 + a2 x A2 + 11 x 26)/100 = 24.32
=> (a1 x A1 + a2 x A2)=2146 (1)
vì a1 + a2 + a3 = 100 => a1 = 100 - a2 + a3 = 100 - a2 -11 (2)
Thế (2) vào (1) ta được: a2 = 10
⇨ a1 = 79
kết luận
79 % số nguyên tử của đồng vị 24Mg
10 % số nguyên tử của đồng vị 25Mg
11 % số nguyên tử của đồng vị 26Mg
0 Nhận xét