Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chủ đề I.2: Hạt nhân nguyên tử - Đồng vị - Nguyên tố hóa học.

Chủ đề I.2: Hạt nhân nguyên tử - Đồng vị - Nguyên tố hóa học.

Tải bản đầy đủ - 0trang

A=Z+N

- Khối l ượ ng nguyên t ử b ằng t ổng s ố kh ối l ượng proton, notron và electron,

vì khối l ượ ng electron r ất nh ỏ nên có th ể coi kh ối l ượng nguyên t ử b ằng kh ối

lượ ng hạt nhân.

I.2.A.2. Nguyên tố hóa học.

- Nguyên tố hóa học: là những ngun tử có cùng điện tích hạt nhân.

- T ất cả các nguyên t ử c ủa cùng m ột nguyên t ố hóa h ọc đ ều có cùng s ố

proton và cùng s ố electron. Nh ững nguyên t ử có cùng đi ện tích h ạt nhân đ ều

có tính ch ất hóa h ọc gi ống nhau.

- Số hiệu nguyên tử Z của một nguyên tố là số đơn vị điện tích hạt nhân c ủa

nguyên tố đó.

- Số hiệu nguyên tử Z cho biết:

+ Số proton trong hạt nhân nguyên tử.

+ Số electrong trong nguyên tử

+ Nếu biết số khối A và số hiệu nguyên tử Z của nguyên tố, ta tính đ ược s ố

nơtron trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. N = A – Z.

- Kí hiệu nguyên tử: Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những

đặc trưng cơ bản của nguyên tử. Để kí hiệu nguyên tử, các chỉ số đặc trưng được

ghi phía bên trái của kí hiệu nguyên tố.

A

ZX



Với: X là kí hiệu nguyên tố

A: Số khối

Z: số hiệu nguyên tử

I.2.A.2. Đồng vị - Nguyên tử khối trung bình

I.2.A.2.a. Đồng vị

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố là những nguyên tử có cùng số proton

nhưng khác nhau về số notron, do đó có số khối A khác nhau.



- Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhi ều đồng vị, các đ ồng v ị c ủa

cùng một nguyên tố hóa học có số notron trong hạt nhân khác nhau, nên có m ột

số tính chất vật lí khác nhau.

VD : Ngun tố H có 3 đồng vị :



1

1



H



,



37

17



Cl 31 H

,



.



I.2.A.2.b. 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 t ử đó n ặng

gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.

- Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, notron và electron

trong nguyên tử đó. Proton và nơ tron đều có khối lượng xấp xỉ 1u còn electron

có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều, khoảng 0,00055u. Do đó, có th ể coi nguyên t ử

khối xấp xỉ số khối của hạt nhân.

I.2.A.2.c. Nguyên tử khối trung bình.

- Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhi ều đồng vị với t ỉ lệ ph ần

trăm số nguyên tử xác định => nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng

vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đ ến t ỉ l ệ ph ần

trăm số nguyên tử tương ứng.

- Giả sử nguyên tố X có 2 đồng vị A và B. kí hi ệu A, B đồng th ời là nguyên t ử kh ối

của 2 đồng vị, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng là a và b. Khi đó ngun



tử khối trung bình



A=



A



là:



a.A + b.B

100



I.2.B. Phân loại và phương pháp giải bài tập.

Dạng I.1.1: Tính số p, n, e của nguyên tử dựa vào biện luận.

I.1.1.A. Phương pháp/ kỹ năng/ các điểm cần chú ý.

Đối với các ngun tố có Z < 82 thì ta ln có: 1 ≤ Z/N ≤ 1,5.



I.1.1.B. Bài tập ví dụ (có lời giải chi tiết)

VD 1: Tổng số hạt cơ bản của nguyên tố X là 18. Tính số hạt mang đi ện tích

dương trong X?

Lời giải:

Theo đề bài ta có:

2Z + N = 18 (1)

Vì ZX < 82 nên ta có: 1 ≤ Z/N ≤ 1,5 => Z ≤ N ≤1,5Z

Cộng và mỗi vế 2Z ta có: 3Z ≤ 2Z + N ≤ 3,5Z thay vào (1) ta có:

5,11 ≤ Z ≤ 6

Vì Z nguyên nên Z = 6

Vậy số hạt mang điện tích dương trong X là Z = 6 hạt.

VD 2: Tổng số hạt mang điện trong hợp chất AB bằng 40. Số hạt mang đi ện trong

nguyên tử A nhiều hơn số hạt trong nguyên tử B là 8. Tìm số proton của A và B.

Lời giải

Gọi số proton trong A và B lần lượt là ZA và ZB



Theo đề bài ra ta có:



 2 Z A + 2 Z B = 40



 2Z A − 2Z B = 8



Từ đó giải hệ ta được ZA = 12, ZB = 8

VD 3: M và X là hai nguyên tử kim loại, tổng số hạt c ơ bản c ủa c ả nguyên t ử M và

X là 142, trong đó tổng số hạt mang đi ện nhi ều h ơn không mang đi ện là 42. S ố

hạt mang điện trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 12. Tìm M và X?

Lời giải

Ta có: ZM + ZX = (142 + 42) /4 = 46.

2ZM – 2ZX = 12 (tổng số hạt mang điện là 2Z)

Dễ dàng tìm được ZM = 26, ZX = 20. Vậy M là Fe, X là Ca



Dạng I.1.2: Tính số p, n, e của ion.

I.1.2.A. Phương pháp/ kỹ năng/ các điểm cần chú ý.

- Khi cho nguyên tử nhường electron thì trở thành ion dương (cation).

M → ne + Mn+

- Ngược lại khi nguyên tử nhận electron thì trở thành ion âm (anion).

M + ne → Mn- Nguyên tử và ion của một nguyên tố có số proton và số notron bằng nhau ch ỉ

khác nhau số electron.

I.1.2.B. Bài tập ví dụ (có lời giải chi tiết).

VD1: Một ion M3+ có tổng số hạt proton, notron, electron là 79, trong đó số hạt

mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. Xác định nguyên tố M?

Lời giải:

Ta có M → M3+ + 3e

Vậy tổng sơ hạt trong M là 79 + 3 = 82 (hạt).

Vì electron là hạt mang điện tích âm nên số hạt mang đi ện trong M nhi ều h ơn s ố

hạt không mang điện là 19 + 3 = 22 (hạt).



Ta có hệ sau:



2Z M + N M = 82  Z M = 26

⇔



2

Z



N

=

22

 A

M

 N M = 30



Vậy M là Fe

Dạng I.1.3: Tính ngun tử khối trung bình

I.1.3.A. Phương pháp/ kỹ năng/ các điểm cần chú ý.

- Nếu chưa có số khối A1; A2. ta tìm A1 = p + n1; A2 = p+ n2; A3 = p + n3



A=

- Áp dụng cơng thức :

Trong đó:



A1 x + A2 y + A3 z + ... + An n

100



x, y, z,…,n là phần trăm khối lượng của các đồng vị.

A1, A2,An: số khối(KLNT) của mỗi đồng vị.

I.1.3.B. Bài tập ví dụ (có lời giải chi tiết)

VD 1: Nitơ trong thiên nhiên là hỗn hợp gồm hai đồng vị là



N (99,63%) và 15N



14



(0,37%). Nguyên tử khối trung bình của nitơ là

A. 14,7



B. 14,0



C. 14,4



D. 13,7



Lời giải



A=

Áp dụng CT:



A=

Ta có:



A1 x + A2 y + A3 z + ... + An n

100



14.99,63 + 15.0,37

= 14,0037

100



Dạng I.1.4: Bài tập về đồng vị

I.1.4.A. Phương pháp/ kỹ năng/ các điểm cần chú ý.

+ Xác định phần trăm các đồng vị

- Gọi % của đồng vị 1 là x %

=> % của đồng vị 2 là (100 – x).

- Lập phương trình tính ngun tử khối trung bình => giải được x.

+ Xác định số khối của các đồng vị

- Gọi số khối các đồng vị 1, 2 lần lượt là A1; A2.

- Lập hệ 2 phương trình chứa ẩn A1; A2 => giải hệ được A1; A2.

I.1.4.B. Bài tập ví dụ (có lời giải chi tiết)

VD 1: Nguyên tố Bo có 2 đồng vị 11B (x1%) và 10B (x2%), nguyên tử khối trung bình

của Bo là 10,8. Giá trị của x1% là:

A. 80%

Lời giải



B. 20%



C. 10,8%



D. 89,2%



Áp dụng cơng thức tính đồng vị ta có:



A=



x1.11 + (100 − x1 ).10

= 10,8

100



Từ đó giải ra x1 = 80 %

VD 2: Nguyên tố Cu có hai đồng vị bền là 63Cu và 65Cu . Nguyên tử khối trung bình

của Cu là 63,54. Tỉ lệ % đồng vị 63Cu và 65Cu lần lượt là

A. 70% và 30%



B. 27% và 73%



C. 73% và 27%



D. 64% và 36 %



Lời giải:

Gọi x và y lần lượt là % của đồng vị 64Cu và 65Cu



Ta có hệ PT sau:



 x + y = 100

 x = 73%



⇔

 63.x + 65. y

 x + y = 63,54  y = 27%





Đáp án C

Chủ đề I.3: Cấu tạo vỏ nguyên tử.

I.3.A. Lý thuyết cơ bản.

I.3.A.1. Lớp vỏ và phân lớp electron

I.3.A.1.a. Lớp electron :

- Trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản, các electron lần lượt chi ếm các m ức năng

lượng từ thấp đến cao và sắp xếp thành từng lớp.

- Electron ở càng xa hạt nhân hơn có mức năng lượng càng cao.

- Các electron ở cùng 1 lớp có mức năng lượng gần bằng nhau.

Thứ tự của lớp n : 1

Tên của lớp



: K



2

L



3

M



4



....



N ....



I.3.A.1.b. Phân lớp electron:

- Các electron trong mỗi phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.



- Số phân lớp trong mỗi lớp bằng STT của lớp đó:

- Lớp thứ K (n=1) có 1 phân lớp: 1s.

- Lớp thứ L (n=2) có 2 phân lớp: 2s và 2p.

- Lớp thứ M (n=3) có 3 phân lớp : 3s, 3p, 3d.

I.3.A.1.c. Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp.

- Số e tối đa trong các phân lớp: s (2), p (6), d (10), f (14).

- Số e tối đa trên lớp thứ n là 2n2.

Chủ đề I.4: Cấu hình electron nguyên tử.

I.4.A. Lý thuyết cơ bản.

I.4.A.1.Cấu hình electron nguyên tử.

- C ấ u hình e nguyên t ử bi ểu di ễn s ự phân b ố e trên các phân l ớp thu ộc các

l ớp khác nhau.

- Quy t ắc: " Các electron trong nguyên t ử l ần l ượ t chi ếm các m ức năng

l ượ ng t ừ th ấ p đ ế n cao và s ắp x ếp t ừ trong ra ngồi.(Tính t ừ h ạt nhân) "

E 1 < E 2
- Trong các l ớp : Các e l ần l ượ t chi ếm các phân l ớp là s, p, d, f…

- Th ứ t ự s ắ p x ế p theo m ức năng l ượ ng :

1s2s2p3s3p4s3d4p5s ...



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chủ đề I.2: Hạt nhân nguyên tử - Đồng vị - Nguyên tố hóa học.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×