Bài giảng về CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

Chia sẻ: Nguyễn Dương | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

185
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xác định khối lượng nguyên tử. - Các bài toán về độ rỗng của nguyên tử, của vật chất và tỉ khối hạt nhân nguyên tử khi biết kích thước nguyên tử, hạt nhân và số khối. A - CÔNG THỨC : - Nguyên tử được cấu tạo bởi 3 hạt cơ bản : e, p, n. Khối lượng hạt e là : 9,1094.10-28 (g) hay 0,55x10-3 u Khối lượng hạt p là :1,6726.10-24 (g) hay 1 u Khối lượng hạt n là :1,6748.10-24 (g) hay 1 u...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng về CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

GIÁO ÁN BÁM SÁT PHẦN: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ CHỦ ĐỀ - Xác định khối lượng nguyên tử. - Các bài toán về độ rỗng của nguyên tử, của vật chất và t ỉ kh ối h ạt nhân nguyên t ử khi bi ết kích thước nguyên tử, hạt nhân và số khối. A - CÔNG THỨC : - Nguyên tử được cấu tạo bởi 3 hạt cơ bản : e, p, n. Khối lượng hạt e là : 9,1094.10-28 (g) hay 0,55x10-3 u Khối lượng hạt p là :1,6726.10-24 (g) hay 1 u Khối lượng hạt n là :1,6748.10-24 (g) hay 1 u - Khối lượng nguyên tử : m NT = m E + m N + m P . Do khối lượng của các hạt e rất nhỏ, nên coi khối lượng nguyên tử m NT = m P + m N . m - Khối lượng riêng của một chất : D = . V 4 3 - Thể tích khối cầu : V = π r ; r là bán kính của khối cầu. 3 m D= - Liên hệ giữa D vá V ta có công thức : 4 .3,14.r 3 3 B - BÀI TẬP MINH HỌA : Bài 1 : Hãy tính khối lượng nguyên tử cacbon. Biết cacbon có 6e, 6p, 6n. −27 −27 −27 Giải : mC = 6.1,6726.10 + 6.1,6748.10 = 20,1.10 Kg Bài 2 : Ở 200C DAu = 19,32 g/cm3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Au là những hình c ầu chiếm 75% thể tích tinh thể. Biết khối lượng nguyên tử của Au là 196,97. Tính bán kính nguyên tử của Au? 196,97 Giải : Thể tích của 1 mol Au: V Au = = 10,195 cm 3 19,32 75 1 Thề tích của 1 nguyên tử Au: 10,195. . 23 = 12,7.10 − 24 cm 3 100 6,023.10 3V 3.12,7.10 −24 Bán kính của Au: r = 3=3 = 1,44.10 −8 cm 4.π 4.3,14 C – BÀI TẬP TỰ LUYỆN. * BÀI TẬP TỰ LUẬN : C©u 1: TÝnh khèi lîng riªng cña nguyªn tö kÏm. Biết b¸n kÝnh nguyªn tö cña kÏm lµ 1,35.10 -8 cm, 1mol kÏm nÆng 65 g. Coi nguyªn tö kÏm cã d¹ng h×nh cÇu. §/s : d = 10,47 (g/cm3) C©u 2: a) TÝnh b¸n kÝnh gÇn ®óng cña Fe ë 20 0 C, biÕt ë nhiÖt ®é nµy khối lượng riêng cña Fe lµ 7,87 g/cm3. Cho nguyªn tö khèi cña Fe lµ 55,85 u. §/s : r = 1,4.10 -8 cm b) Thùc hiÖn trong tinh thể Fe, c¸c nguyªn tö Fe lµ nh÷ng h×nh cÇu chiếm 75 % thể tÝch tinh thể, phÇn cßn l¹i lµ c¸c khe rçng gi÷a c¸c qu¶ cÇu. H·y tÝnh b¸n kÝnh nguyªn tö Fe. §/s : r = 1,29.10-8 cm. C©u 3: TÝnh b¸n kÝnh gÇn ®óng cña Au ë 20 0 C. Biết r»ng ë nhiÖt ®é ®ó DAu = 19,32 g/cm3. Gi¶ thiết trong tinh thể c¸c nguyªn tö Au lµ nh÷ng h×nh cÇu chiếm 75 % thể tÝch tinh thể. Biết nguyªn tö khèi cña Au lµ 196,97. §/s : r = 1,75. 10-8 cm
C©u 4: B¸n kÝnh gÇn ®óng cña h¹t n¬tron lµ 1,5.10 -15m, khèi lîng cña 1 h¹t n¬tron b»ng 1,675 . 10 - 27 kg. TÝnh khèi lîng riªng cña n¬tron? A. 118.109 g/cm3 B. 118.109 kg/cm3 C. 120.108 g/cm3 D. 123.106 kg/cm3 C©u 5: B¸n kÝnh gÇn ®óng cña nguyªn tö H xÊp xØ b»ng 0,053 nm. Cßn b¸n kÝnh gÇn ®óng cña proton b»ng 1,5.10-15 m. Cho r»ng c¶ nguyªn tö vµ h¹t nh©n ®Òu có d¹ng h×nh cÇu. TØ lÖ V nguyªn tö với V h¹t nh©n lµ tØ lÖ nµo sau ®©y ? A. 12. 1010 lÇn B. 12. 1012 lÇn C. 44. 1012 lÇn D. 40. 1013 lÇn C©u 6: Nếu thừa nhËn r»ng nguyªn tö Ca có d¹ng h×nh cÇu s¾p xếp ®Æc khÝt nhau, th× thÓ tÝch chiếm bëi c¸c nguyªn tö kim lo¹i chØ b»ng 74 % so víi toµn khèi tinh thÓ. H·y tÝnh b¸n kÝnh nguyªn tö Ca theo ®¬n vÞ A0, biết khèi lîng riªng ë ®ktc cña Ca ë thÓ r¾n lµ 1,55 g/cm 3. Cho nguyªn tö khèi cña Ca lµ 40,08. A. 1,28A0 B. 1,97A0 C. 1,43A0 D. 1,5A0 * BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM : Câu 1. Các hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử (trừ Hiđrô) là: A. Proton B. Proton và Nơtron C. Proton và electron D. Proton, electron và nơtron Câu2. Nhận định nào sau đây là đóng? A. Khối lượng electron bằng khối lượng của hạt nhân nguyên tử. B. Khối lượng electron bằng khối lượng proton. C. Khối lượng electron bằng khối lượng nơtron. D. Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của các hạt electron, proton, nơtron. Câu 3. Biết nguyên tử cacbon gồm: 6 proton, 6 nơtron và 6 electron, khối lượng 1 mol nguyên t ử cacbon là: A. 12 u C. 18 u B. 12 g D. 18 g Câu 4. Electron trong nguyên tử hiđrô chuyển động xung quanh hạt nhân bên trong m ột kh ối c ầu có bán kính lớn hơn bán kính hạt nhân 10.000 lần. Nếu ta phóng đại hạt nhân lên thành một qu ả bóng có đ ường kính 6cm thì bán kính khối cầu sẽ là: A. 100m C. 300m B. 150m D. 600m Câu 5. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử sắt là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể, phần còn lại là các khe rỗng giữa các quả cầu, cho KLNT của Fe là 55,85 ở 200C khối lượng riêng của Fe là 7,78g/cm3. Cho Vh/c = πr3. Bán kính nguyên tử gần đúng của Fe là: A. 1,44.10-8 cm C. 1,97.10-8 cm B. 1,29.10-8 cm D. Kết quả khác. Câu 6. Định nghĩa nào sau đây về nguyên tố hoá học là đúng. Nguyên tố hoá học là tập hợp các nguyên tử: A. Có cùng điện tích hạt nhân; B. Có cùng nguyên tử khối; C. Có cùng số nơtron trong hạt nhân; D. Có cùng số khối. A Câu 7. Ký hiệu nguyên tử Z X cho ta biết những gì về nguyên tố hoá học X? A. Chỉ biết số hiệu nguyên tử; B. Chỉ biết số khối của nguyên tử; C. Chỉ biết khối lượng nguyên tử trung bình; D. Chỉ biết số proton, số nơtron,sốelectron; CHỦ ĐỀ Các dạng bài tập liên quan đến các hạt trong nguyên tử. A – CÔNG THỨC : - Tổng số hạt cơ bản = tổng số hạt proton (P) + tổng số hạt nơtron (N) + tổng số hạt eectron (E) P = E nên : x = 2P + N. - Sử dụng bất đẳng thức của số nơtron ( đối với đồng vị bền có 2 ≤ Z ≤ 82 ) : P ≤ N ≤ 1,5 P để lập 2 bất đẳng thức từ đó tìm giới hạn của P.
B - BÀI TẬP MINH HỌA : Bài 1 : Nguyên tử của một nguyên tố có cấu tạo bởi 115 hạt. Hạt mang điện nhi ều h ơn h ạt không mang điện là 25 hạt. Xác định A; N của nguyên tử trên. Giải : Theo đầu bài ta có : P + E + N = 115. Mà: P = E nên ta có 2P + N = 115 (1) Mặt khác : 2P – N = 25 (2) 2 P + N = 115  P = 35 Kết hợp (1) và (2) ta có :  giải ra ta được  vậy A = 35 + 45 = 80. 2 P − N = 25  N = 45 Bài 2 : Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n), viết kí hi ệu nguyên t ử c ủa các nguyên t ử sau, bi ết: Tổng số hạt cơ bản là 13. Giải : Theo đầu bài ta có : P + E + N = 13. Mà : E = P nên ta có : 2P + N = 13  N = 13 – 2P (*) Đối víi đồng vị bền ta có : P ≤ N ≤ 1,5 P (**) . thay (*) vào (**) ta được : P ≤ 13 − 2 P ≤ 1,5 P 13  P ≤ 13 − 2 P ⇔ 3P ≤ 13 ⇒ P ≤ ≈ 4,3  3  ⇒ 3,7 ≤ P ≤ 4,3 ⇒ P = 4 ⇒ N = 5 13 13 − 2 P ≤ 1,5P ⇔ 3,5 P ≥ 13 ⇒ P ≥ ≈ 3,7  3,5  Vậy E = P = 4. A = 4 + 5 = 9 . Ký hiệu : 49 X C – BÀI TẬP TỰ LUYỆN. * BÀI TẬP TỰ LUẬN : Bài tập 1: Tæng sè h¹t proton, n¬tron, electron trong 2 nguyªn tö kim lo¹i A vµ B lµ 142, trong ®ã tæng sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n tæng sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 42. Sè h¹t mang ®iÖn cña nguyªn tö B nhiÒu h¬n cña A lµ 12. X¸c ®Þnh 2 kim lo¹i A vµ B. Cho biÕt sè hiÖu nguyªn tö cña mét sè nguyªn tè: Bµi tËp 2: Mét nguyªn tö R cã tæng sè h¹t mang ®iÖn vµ h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 36. Trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 12. X¸c ®Þnh R vµ vÞ trÝ cña R trong b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn. Bµi tËp 3: Nguyªn tö cña nguyªn tè A cã tæng sè h¹t electron, proton, n¬tron lµ 48, trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn gÊp 2 lÇn sè h¹t kh«ng mang ®iÖn. ViÕt cÊu h×nh electron nguyªn tö cña nguyªn tè A. X¸c ®Þnh vÞ trÝ (chu kú, ph©n nhãm) cña nguyªn tè A trong hÖ thèng tuÇn hoµn. Bµi tËp 4: Tæng sè h¹t proton, n¬tron, electron trong mét lo¹i nguyªn tö cña nguyªn tè ho¸ häc A lµ 60, trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu gÊp ®«i sè h¹t kh«ng mang ®iÖn. TÝnh sè khèi, viÕt cÊu h×nh electron cña A. H·y cho biÕt vÞ trÝ (chu kú vµ nhãm) cña A trong b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn. Bµi tËp 5: Nguyªn tö cña nguyªn tè X cã tæng sè h¹t c¬ b¶n ( p,n,e) lµ 82, trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn tÝch nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn tÝch lµ 22. X¸c ®Þnh sè hiÖu nguyªn tö, sè khèi vµ tªn nguyªn tè. ViÕt cÊu h×nh electron cña nguyªn tö X vµ cc ion t¹o thµnh tõ nguyªn tö X. Bµi tËp 6: Tæng sè h¹t trong nguyªn tö M vµ nguyªn tö X b»ng 86. Trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 26. Sè khèi cña X lín h¬n cña M lµ 12. Tæng sè h¹t trong nguyªn tö X lín h¬n M lµ 18 h¹t. X¸c ®Þnh M vµ X. ViÕt cÊu h×nh e cña nguyªn tö M vµ X. X¸c ®Þnh vÞ trÝ (chu kú, nhãm, ph©n nhãm) cña M vµ X trong HTTH. Bµi tËp 7: Ph©n tö MX3 cã tæng sè h¹t p, n, e lµ 196. Trong ®ã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 60. Sè h¹t mang ®iÖn trong nguyªn tö M Ýt h¬n sè h¹t mang ®iÖn trong nguyªn tö X lµ 8. X¸c ®Þnh M, X vµ hîp chÊt MX3. Bµi tËp 8: Mét nguyªn tè t¹o ®îc ion ®¬n nguyªn tö mang 2 ®iÖn tÝch cã tæng sè h¹t trong ion ®ã b»ng 80. Trong nguyªn tö cña nguyªn tè ®ã cã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lµ 22. X¸c ®Þnh tªn nguyªn tè ®ã. Bµi tËp 9: Hîp chÊt A cã CTPT lµ MX2, trong ®ã M chiÕm 46,67 % vÒ khèi lîng. H¹t nh©n cña M cã n - p = 4 ; cßn h¹t nh©n cña X cã n' = p'. BiÕt tæng sè proton trong MX 2 lµ 58. Sè khèi cña M lµ A. 40 B. 24 C. 65 D. 56
Bµi tËp 10: Ba nguyªn tö X, Y, Z cã tæng sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n b»ng 31. Tæng sè e trong ion ®a nguyªn tö ( XY3)2- lµ 42. X t¹o ®îc ion ®¬n nguyªn tö X2- cã sè h¹t e trong ion ®ã lµ 18. X¸c ®Þnh tªn X, Y, Z. Bµi tËp 3: X, Y, Z lµ ba phi kim liªn tiÕp nhau trong mét chu k×. Tæng sè khèi cña chóng b»ng 91. X¸c ®Þnh X, Y, Z. Bµi tËp 11: Hîp chÊt Y cã c«ng thøc ph©n tö MX2 trong ®ã M chiÕm 44,44% vÒ khèi lîng. Trong h¹t nh©n M cã sè n¬tron nhiÒu h¬n sè proton lµ 4 h¹t. Trong h¹t nh©n X cã sè n¬tron nhiÒu h¬n sè proton lµ 1 h¹t. Tæng sè proton trong hîp chÊt MX 2 lµ 60. H·y t×m AM vµ AX vµ x¸c ®Þnh MX2. Bµi tËp 12: X,Y lµ 2 phi kim. Trong nguyªn tö X, Y cã sè h¹t mang ®iÖn nhiÒu h¬n sè h¹t kh«ng mang ®iÖn lÇn lît lµ 14 vµ 16. Hîp chÊt A cã c«ng thøc XYn , cã ®Æc ®iÓm : - X chiÕm 15, 0486 % vÒ khèi lîng. - Tæng sè proton lµ 100. - Tæng sè n¬tron lµ 106. X¸c ®Þnh sè khèi vµ c«ng thøc ph©n tö XYn . Bài tập 13: Biết tổng số hạt proton, nơtron và electron trong 1 nguyên tử là 155. S ố hạt mang đi ện nhi ều hơn số hạt không mang điện là 33 hạt. Tìm số proton, nơtron và số khối A của nguyên tử. Bài tập 14: Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong 1 nguyên t ử A là 16. Trong nguyên t ử B là 58, trong nguyên tử D là 58. Tìm số proton, n ơtron và số khối c ủa các nguyên t ử A, B, D. Gi ả s ử s ự chênh lệch giữa số khối với khối lượng nguyên tử trung bình là không quá 1 đơn vị. Bài tập 15: Một nguyên tử R có tổng số hạt mang điện và số hạt không mang đi ện là 34. Trong đó hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang đi ện. Xác đ ịnh v ị trí & g ọi tên R. Vi ết c ấu hình electron của R. Bài tập 16: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số các hạt cơ bản (n, p, e) là 115 h ạt. Trong đó s ố h ạt mang điện gấp 1,556 lần số hạt không mang đi ện Vi ết c ấu hình electron c ủa X & xác đ ịnh v ị tríc ủa X trong BHTTH. Bài tập 17: Một kim loại M có khối lượng A = 54, tổng số các hạt (n, p, e) trong ion M 2+ là 78. Hãy xác định STT của M trong BHTTH các nguyên tố, gọi tên & viết cấu hình electron của M và M2+. 2- Bài tập 18: Cho biết tổng số electron trong anion A B3 là 42. Trong các hạt nhân A cũng như B thì số p = số n. 1. Tính số khối của A & B? 2. Viết cấu hình e- và sự phân bố e- trong các obitan của các nguyên tố A, B? Bài tập 19: Hợp chất Z được cấu tạo bởi 2 nguyên tố M & R có công th ức M a R b trong đó R chiếm 6.667% khối lượng. Trong hạt nhân ng.tử M thì: n = p +4 cũn trong hạt nhân c ủa R có n ’ = p’. Trong đó n, p, n’, p’ lần lượt là số nơtron và proton của M & R. Biết rằng tổng số hạt Proton trong Z b ằng 84 và a + b = 4. Tìm CTPT của Z. Bài tập 20: Hợp chất X có dạng AB3, tổng số proton trong phân tử là 40. Trong thành phần hạt nhân c ủa A cũng như B đều có số p = số n, A thuộc chu kì 3 của BHTTH. 1. Xác định tên gọi của A và B? 2. Viết cấu hình của A & B? Bài tập 21: Hợp chất A được cấu tạo từ ion M+ và anion X2-. Tổng số 3 loại hạt cơ bản (n, p, e) trong A là 140 hạt. Tổng số hạt mang điện trong ion M+ lín hơn tổng số hạt trong ion X2- là 19 hạt. Trong ng.tử M thì số hạt proton ít hơn số hạt nơtron là 1 hạt. Trong ng.tử X thì số p = số n. Viết cấu hình electron của M+ và X 2-, gọi tên hợp chất A. Bài tập 22: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt (n, p, e) bằng 180. Trong đó s ố h ạt mang đi ện chiếm 58,89% tổng số hạt.Viết cấu hình electron của X. Bài tập 23: Hai nguyên tố A, B tạo được bởi các ion A 3+, B+ tương ứng có số e bằng nhau. Tổng số các hạt (n, p, e) trong hai ion bằng 70. Xác định các nguyên tố A, B và viết cấu hình e của chúng?. Bài tập 24: Nguyên tử của nguyên tố M có 34 hạt các loại, nguyên tử X có 52 h ạt các lo ại. M và X t ạo được hợp chất MX. Xác định cấu hình e của M và X và của các tiểu phân (ion) trong phân tử MX. Bài tập 25: Một nguyên tố tạo ion đơn nguyên tử mang 2 điện tích có tổng số hạt trong ion đó b ằng 80. Trong nguyên tử của nguyên tố đó có số hạt mang điện nhi ều hơn số hạt không mang đi ện là 22. Xác định cấu hình e của nguyên tử nguyên tố đó. Bài tập 26: Phân tử XY2 có tổng số hạt (n, p, e) bằng 114 trong đó số h ạt mang đi ện g ấp 2 l ần s ố h ạt không mang điện. Số hạt mang điện trong nguyên tử X ch ỉ b ằng 37,5% s ố h ạt mang đi ện trong nguyên tử Y. Xác định các nguyên tố X, Y và CT XY2.
Bài tập 27: Hợp chất A tạo thành từ các ion M + và X2- (Được tạo ra từ các nguyên tố M, X tương ứng). Trong phân tử A có 140 hạt (n, p, e) trong đó số hạt mang điện b ằng 65,714% t ổng s ố h ạt. S ố kh ối c ủa M lín hơn của X là 23. Xác định các nguyên tố M, X và CT A. Bài tập 28: Một hợp chất A cấu tạo từ 2 ion M 2+ và X-, các ion được tạo ra từ nguyên tử tương ứng trong phân tử A có tổng số hạt (p, n, e) là 116 h ạt, trong đó s ố h ạt mang đi ện nhi ều h ơn s ố h ạt không mang điện là 40 hạt. Số khối của M 2+ lín hơn số khối của X- là 21. Tổng số hạt trong M2+ nhiều hơn số khối của X là 2 lần. Xác định các nguyên tố M, X và CT A. 2- Bài tập 29: Trong anion A B3 có 30 proton. Trong nguyên tử A cũng như B số p = số n. Vi ết c ấu hình electron của nguyên tử A, B? Bài tập 30: Hợp chất A có công thức MX x trong đó M chiếm 46,67% khối lượng. M là kim loại, nguyên tử M có số proton ít hơn số nơton 4 hạt. X là phi kim ở chu kì 3, nguyên t ử có s ố p = s ố n. Trong A có 116 hạt mang điện. Xác định M, X và viết cấu hình electron của chúng. + + Bài tập 31: Ion A B4 được tạo nên từ hai nguyên tố A và B. Tổng số proton trong A B4 bằng 11. Xác định nguyên tố A, B và khối lượng mol ion. Biết chúng là các đồng vị bền, phổ biến trong tự nhiên. Bài tập 32: Nguyên tử của nguyên tố hoá học X có tổng số hạt (n, p, e) là 180. Trong đó s ố h ạt mang điện gấp 1,432 lần số hạt không mang điện. Hãy viết cấu hình e của nguyên tử X. Bài tập 33: Một hợp chất ion được cấu tạo từ cation M 2+ và anion X-. Trong phân tử MX2 có tổng số hạt (p, n, e) là 186 hạt, trong đó số hạt mang đi ện nhi ều hơn số h ạt không mang đi ện là 54 h ạt. S ố kh ối c ủa M2+ lớn hơn số khối của X- là 21. Tổng số hạt trong M2+ nhiều hơn trong ion X- là 27. 1. Xác định các nguyên tố M, X và CT A. 2. Viết cấu hình của các ion M2+ và X-. 3. Xác định vị trí của M và X trong BHTTH. 2- Bài tập 34: Tổng số hạt mang điện trong anion A B3 là 82. Số hạt mang điện trong hạt nhân của nguyên tử A nhiều hơn số hạt mang điện trong hạt nhân của nguyên tử B là 8. 1. Xác định số hiệu nguyên tử của 2 nguyên tố A và B 2. Viết cấu hình electron của A và B. Xác định vị trí của chúng trong BTH. Bài tập 35: Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử nguyên tố A là 108. 1. Cho biết A thuộc chu kì mấy trong BTH. 2. Biết A ở nhóm VA xác định vị trí của A trong BTH. 3. Tính % theo khối lượng của A trong oxit cao nhất. CHỦ ĐỀ Dạng bài tập tìm số khối, phần trăm đồng vị và nguyên tử khối trung bình A – CÔNG THỨC : Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị, nên kh ối l ượng nguyên t ử c ủa các nguyên tố đó là khối lượng nguyên tử trung bình của hỗn hợp các đồng vị. M = ∑x M i i ∑x i Với i: 1, 2, 3, …, n xi : số nguyên tử (hay tỉ lệ % của nguyên tử) Mi : nguyên tử khối (số khối) B - BÀI TẬP MINH HỌA : 40 36 38 Bài 1 : Nguyên tố Argon có 3 đồng vị: 18 Ar (99,63%); 18 Ar (0,31%); 18 Ar (0,06%) . Xác định nguyên tử khối trung bình của Ar. 99,63.40 + 0,31.36 + 0,06.38 Giải : M = = 39,98 100 63 65 Bài 2 : Đồng có 2 đồng vị 29 Cu và 29 Cu . Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Xác định thành 63 phần % của đồng vị 29 Cu .
63 Giải : Đặt % của đồng vị 29 Cu là x, ta có phương trình: 63x + 65(1 – x) = 63,54  x = 0,73 63 Vậy 29 Cu % = 73% 63 65 Bài 3 : Đồng có 2 đồng vị 29 Cu và 29 Cu . Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tìm tỉ lệ kh ối 63 lượng của 29 Cu trong CuCl2 . 63 Giải : Đặt % của đồng vị 29 Cu là x, ta có phương trình: 63x + 65(1 – x) = 63,54  x = 0,73 63 Vậy 29 Cu % = 73% M CuCl2 = 134,54 63,54 Thành phần % của 2 đồng vị Cu trong CuCl2 : = 0,47 = 47% 134,54 63 Thành phần % của 29 Cu trong CuCl2 : 63 65 Trong 100g CuCl2 có 47g là Cu (cả 2 đồng vị). trong hỗn hợp 2 đ ồng v ị 29 Cu và 29 Cu thì đồng vị 47.73 63 63 29 Cu chiếm 73%. Vậy khối lượng 29 Cu trong 100g CuCl2 là : = 34,31% 100 C – BÀI TẬP TỰ LUYỆN. * BÀI TẬP TỰ LUẬN : Bài tập 1: Tính nguyên tử lượng trung bình của các nguyên tố sau, biết trong t ự nhiên chúng có các đồng vị là: 58 60 a ) 28 Ni (67, 76%); 28 Ni (26,16%); 2861Ni (2, 42%); 28 62 Ni (3, 66%) b) 168 O (99, 757%); 178 O (0, 039%); 188 O(0, 204%) c) 2655 Fe(5,84%); 26 56 57 Fe(91, 68%); 26 Fe(2,17%); 2658 Fe(0,31%) d ) 204 206 207 208 82 Pb (2,5%); 82 Pb (23, 7%); 82 Pb (22, 4%); 82 Pb(51, 4%) 35 37 Bài tập 2: Clo có hai đồng vị là 17 Cl ; 17 Cl . Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 3 : 1. Tính nguyên tử lượng trung bình của Clo. 79 81 Bài tập 3: Brom có hai đồng vị là 35 Br ; 35 Br . Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 27 : 23. Tính nguyên tử lượng trung bình của Brom. Bài tập 4: Bo có hai đồng vị, mỗi đồng vị đều có 5 proton. Đ ồng v ị th ứ nhất có s ố proton b ằng s ố nơtron. Đồng vị thứ hai có số nơtron bằng 1,2 lần số proton. Bi ết nguyên t ử l ượng trung bình c ủa B là 10,812. Tìm % mỗi đồng vị. Bài tập 5: Neon có hai đồng vị là 20Ne và 22Ne. Hãy tính xem ứng với 18 nguyên tử 22Ne thì có bao nhiêu nguyên tử 20Ne? Biết M Ne = 20,18 . Bài tập 6: Brom có hai đồng vị, trong đó đồng vị 79Br chiếm 54,5%. Xác định đồng vị còn lại, biết M Br = 79,91 . Bài tập 7: Cho nguyên tử lượng trung bình của Magie là 24,327. Số khối các đ ồng v ị lần l ượt là 24 , 25 và A3. Phần trăm số nguyên tử tương ứng của A1 và A2 là 78,6% và 10,9%. Tìm A3. Bài tập 8: Nguyên tố X có hai đồng vị là X1 , X2 , M X = 24,8 . Đồng vị X2 có nhiều hơn đồng vị X1 là 2 nơtron. Tính số khối và tỉ lệ phần trăm của m ỗi đồng v ị , bi ết t ỉ l ệ s ố nguyên t ử c ủa hai đ ồng v ị là X1 : X2 = 3 : 2. Bài tập 9: Nguyên tử X của nguyên tố R có tổng số hạt c ơ bản là 46. S ố h ạt không mang đi ện 8 bằng số hạt mang điện. 15 a) Xác định tên R.
b) Y là đồng vị của X. Y có ít hơn X là 1 nơtron và Y chiếm 4% về số nguyên tử của R. Tính nguyên tử lượng trung bình của R. ĐS: a) P ; b) 30,96 Bài tập 10: Nguyên tố A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử c ủa X : Y là 45 : 455. T ổng s ố hạt trong nguyên tử của X bằng 32. X nhiều hơn Y là 2 n ơtron. Trong Y số hạt mang đi ện gấp 2 l ần số hạt không mang điện. Tính nguyên tử lượng trung bình của A. * BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM : 12 13 Câu 1. Các bon có 2 đồng vị là 6 C chiếm 98,89% và 6 C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là: A. 12,5 B. 12,011 C. 12,021 D. 12,045 Câu 2. Một nguyên tố R có 2 đồng vị có tỉ lệ số nguyên t ử là 27/23. H ạt nhân c ủa R có 35 h ạt proton. Đồng vị 1 có 44 hạt n ơtron, đồng vị 2 có số kh ối nhi ều h ơn đ ồng v ị 1 là 2.Nguyên t ử kh ối trung bình của nguyên tố R là bao nhiêu? A. 79,2 B. 79,8 C. 79,92 D. 80,5 Câu 3. Nguyên tố Mg có 3 loại đồng vị có số khối lần lượt là: 24, 25, 26. Trong số 5.000 nguyên t ử Mg thì có 3.930 đồng vị 24 và 505 đồng vị 25, còn lại là đ ồng v ị 26;Kh ối l ượng nguyên t ử trung bình của Mg là; A. 24 B. 24,32 C. 24,22 D. 23,9 Câu 4. Trong nguyên tử X tổng số các hạt c ơ bản (e, p, n) là 115. S ố h ạt mang đi ện nhi ều h ơn s ố hạt không mang điện là 25. Nguyên tử X là: 80 79 56 65 A. 35 Br B. 35 Br C. 26 Fe D. 30 Zn Câu 5. Nguyên tố Argon có 3 loại đồng vị có số khối bằng 36; 38 và A. Phần trăm s ố nguyên t ử tương ứng của 3 đồng vị lần lượt bằng 0,34%; 0,06% và 99,6%. Bi ết 125 nguyên t ử Ar có kh ối lượng 4997,5 đvc. a - Số khối A của đồng vị thứ 3 là: A. 40 B. 40,5 C. 39 D. 39,8 b - Khối lượng nguyên tử trung bình của Ar là: A. 39 B. 40 C. 39,95 D. 39,98 10 11 11 Câu 6. Khối lượng nguyên tử Bo là 10,81. Bo gồm 2 đồng vị: 5 B và 5 B . % đồng vị 5 B trong axit H3BO3 là: A. 15% B. 14% C. 14,51% D. 14,16% Câu 7. Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt proton, n ơtron, electron là 52; có s ố kh ối là 35. Đi ện tích hạt nhân của X là: A. 18 B. 17 C. 24 D. 25 CHỦ ĐỀ Dựa vào cấu hình electron xác định nguyên tố là phi kim hay kim loại và cho biết tính chất hóa học của chúng. A – CÔNG THỨC: 1 . Trong nguyên tử các electron chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao theo dãy: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s … Để nhớ ta dùng quy tắc Klechkowsky 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f… 6s 6p 6d 6f… 7s 7p 7d 7f…
Khi vi ết cấu hình electron trong nguyên tử của các nguyên tố. - Đối với 20 nguyên tố đầu cấu hình electron phù hợp với thứ tự mức năng lượng. VD : 19K cấu hình electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1. - Đối vớii nguyên tử thứ 21 trở đi cấu hình electron không trùng mức năng lượng, nên mức năng lượng 3d lớn hơn 4s. Ví dụ : 26Fe. Mức năng lượng : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Cấu hình electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. - Cấu hình electron của một số nguyên tố như Cu, Cr, Pd …có ngoại lệ đ ối v ớii s ự s ắp xếp electron lớp ngoài cùng, vì để cấu hình electron bền nhất. VD : Cu có Z = 29 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1. (đáng lẽ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2, nhưng electron ngoài cùng nhảy vào lớp trong để có mức bão hòa và mức bán bão hòa). 2. Xác định nguyên tố là phi kim hay kim loại. - Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng là kim loại (trừ nguyên tố hiđro, heli, bo). - Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng là phi kim. - Các nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng là khí hiếm. - Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng nếu ở chu kì nh ỏ là phi kim, ở chu kì l ớn là kim loại. B – BÀI TẬP TỰ LUYỆN: * BÀI TẬP TỰ LUẬN : Bài tập 1: Cho biết cấu hình e của các nguyên tố sau: 1s2 2s2 2p6 3s1 ; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ;1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 a) Gọi tên các nguyên tố. b) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Vì sao? c) Đối với mỗi nguyên tử, lớp e nào liên kết với hạt nhân chặt nhất, yếu nhất? d) Có thể xác định khối lượng nguyên tử của các nguyên tố đó được không? Vì sao? Bài tập 2: Cho biết cấu hình e ở phân lớp ngoài cùng của các nguyên tử sau lần lượt là 3p 1 ; 3d5 ; 4p3 ; 5s2 ; 4p6. a) Viết cấu hình e đầy đủ của mỗi nguyên tử. b) Cho biết mỗi nguyên tử có mấy líp e, số e trên mỗi lớp là bao nhiêu? c) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Giải thích? Bài tập 3: Cho các nguyên tử sau: A có điện tích hạt nhân là 36+; B có số hiệu nguyên tử là 20. C có 3 lớp e, lớp M chứa 6 e. ; D có tổng số e trên phân lớp p là 9. a) Viết cấu hình e của A, B, C, D. b) Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử. c) Ở mỗi nguyên tử, lớp e nào đó chứa số e tối đa? Bài tập 4:Cho các nguyên tử và ion sau: Nguyên tử A có 3 e ngoài cùng thuộc phân lớp 4s và 4p. Nguyên tử B có 12 e. Nguyên tử C có 7 e ngoài cùng ở lớp N. Nguyên tử D có cấu hình e lớp ngoài cùng là 6s1. 1 Nguyên tử E có số e trên phân líp s bằng số e trên phân lớp p và số e trên phân lớp s kém số e trên 2 phân lớp p là 6 hạt. a) Viết cấu hình e đầy đủ của A, B, C, D, E. b) Biểu diễn cấu tạo nguyên tử. c) Ở mỗi nguyên tử, lớp e nào đó chứa số e tối đa? d) Tính chất hóa học cơ bản của chóng?
Bài tập 5: Ba nguyên tử A, B, C có số hiệu nguyên tử là 3 số tự nhiên liên tiếp. Tổng số e của chóng là 51. Hãy viết cấu hình e và cho biết tên của chúng. ĐS: 16 S, 17 Cl, 18 Ar Bài tập 6: Phân lớp e ngoài cùng của hai nguyên tử A và B l ần l ượt là 3p và 4s. T ổng s ố e c ủa hai phân lớp là 5 và hiệu số e của hai phân lớp là 3. a) Viết cấu hình e của chúng, xác định số hiệu nguyên tử, tìm tên nguyên tố. b) Hai nguyên tử có số n hơn kém nhau 4 hạt và có tổng khối lượng nguyên t ử là 71 đvC. Tính số n và số khối mỗi nguyên tử. 32 39 ĐS: 16 S ; 19 K Bài tập 7: Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử một nguyên tố là 21. a) Hãy xác định tên nguyên tố đó. b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó. Tính tổng số electron trong nguyên tử của nguyên tố đó * BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM : Câu 1. Cấu hình electron của Cu (cho Z = 29) là: A. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 B. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2 2 2 6 2 6 2 9 C. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Câu 2. Cho cấu hình electron của các nguyên tố sau: a. 1s2 2s2 2p6 3s2 b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Các nguyên tố kim loại là trường hợp nào sau đây? A. a, b, c. B. a, b, d. C. b, c, d. D. a, c, d. Câu 3. Nguyên tử của nguyên tố hoá học nào sau đây có cấu hình electron là: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. A. Ca (Z = 20) C. Fe (Z = 26) B. Ni (Z = 28) D. K (Z = 19) Câu 4. Nguyên tử của nguyên tố hoá học A có Z = 20 có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là: A. 3s2 3p2 B. 3s2 3p6 C. 3s2 3p4 D. 4s2 . Câu 5. Một Ion R3+ có phân lớp cuối cùng của cấu hình electron là 3d 5. Cấu hình electron của nguyên tử X là: a - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 4p1 b - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. c - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 4s2 3d8. d - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s3. Câu 6. Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 10, nguyên tố X thuộc loại. A. Nguyên tố s. B. Nguyên tố p. C. Nguyên tố d. D. Nguyên tố f. Câu 7. Hãy ghép cấu hình electron nguyên tử ở cột 1 với tên nguyên tố hoá học ở c ột 2 sao cho phù hợp. Cột 1 Cột 2 2 2 6 2 a. 1s 2s 2p 3s 1. Natri (z = 11) b. 1s2 2s2 2p5 2. Đồng (z = 29) c. 1s2 2p2 2p6 3s1 3. Sắt (z = 26) 2 2 2 2 6 6 2 d. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4. Flo (z = 9) e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 5. Magiê (z = 12) Câu 8. Hãy ghép nửa câu ở cột 1 với nửa câu ở cột 1 với nửa câu ở cột 2 sao cho phù hợp. Cột 1 Cột 2 1. Số electron tối đa trong líp M là a. 12 electron 2. Số electron tối đa trong phân líp s là b. 14 electron 3. Số electron tối đa trong phân líp p là c. 10 electron 4. Số electron tối đa trong phân líp d là d. 18 electron
5. Số electron tối đa trong phân líp f là e. 2 electron g. 6 electron Câu 9. 3 nguyên tố X, Y, Z có số hiệu nguyên tử lần lượt là: 17; 18; 19; X; Y, Z có thể là: A. Phi kim, kim loại, phi kim. B. Phi kim, phi kim, kim loại. C. Kim loại, khí hiếm, phi kim. D. Phi kim, khí hiếm, kim loại Câu 10. Hãy chọn các câu (a, b, c, d) và các số (1, 2, 3, 4) cho sau đ ể đi ền vào ch ỗ tr ống trong các câu (A, B, C, D) sao cho thích hợp: a. 1s c. 3s, 3p và 3d. b. 2s và 2p d. 4s, 4p, 4d và 4f. A. Lớp electron thứ nhất (n = 1) gọi là lớp K, gần hạt nhân nhất, có………… phân l ớp đó là phân lớp…………. B. Lớp electron thứ hai (n = 2) gọi là lớíp L, là lớp có…………. phân l ớp, đó là phân lớp……………… C. Lớp electron thứ ba (n = 3) gọi là lớp M, là lớp có……………… phân l ớp, đó là phân lớp……………….. D. Lớp electron thứ tư (n = 4) gọi là lớp N, là lớp có…………. phân l ớp, đó là phân lớp…………………… 45 Câu 11. Một nguyên tử có kí hiệu là 21 X , cấu hình electron của nguyên tử X là : 2 2 6 2 6 2 1 A. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d . B. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d2. 2 2 6 2 6 3 C. 1s 2s 2p 3s 3p 3d . D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2. Câu 12 Nguyên tử có tổng số e là 13 thì cấu hình electron lớp ngoài cùng là : A. 3s2 3p2. B. 3s2 3p1 . C. 2s2 2p1 . D. 3p1 4s2 Câu 13. Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử nguyên tố A là 21. Vậy cấu hình electron của A là : A. 1s2 2s2 2p4 . B. 1s2 2s2 2p2 . C. 1s2 2s2 2p3. D. 1s2 2s2 2p5. Câu 14 Một nguyên tử có cấu hình 1s 2s 2p thì nhận xét nào sai : 2 2 3 A. Có 7 electron. B. Có 7 nơtron. C. Không xác định được số nơtron. D. Có 7 proton. Câu 15. Cấu hình electron líp ngoài cùng của một nguyên tố là 2s 1 , số hiệu ngtử của nguyên tố đó là : A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. Câu 16. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử m ột nguyên t ố là 2s 2 2p5, số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó là : A. 2. B. 5. C. 7. D. 9. Câu 17. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử một nguyên tố là 3s 2 3p1 , số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó là : A. 11. B. 10. C. 13. D. 12. Câu 18. Lớp L ( n = 2) có số phân lớp là : A. 1 B. 2. C. 3. D. 4. Câu 19. Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 lớp , l ớp th ứ 3 có 7 electron . Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử nguyên tố X là số nào sau đây ? A. 7. B. 9. C. 15. D. 17. Câu 20. Nguyên tử cacbon ở trạng thái cơ bản có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng ? A. 6. B. 4 C. 3. D. 2. Câu 21. Dãy nào trong các dãy sau đây gồm các phân lớp electron đó bão hòa ? A. s1 , p3, d7, f12 B. s2, p6, d10, f14 2 5 9 13 C. s , d , d , f D. s , p , d10, f10 2 4 Câu 22. Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản nào là đóng cho nguyên tử có số hiệu là 16 : A. 1s2 2s2 2p6 3s1. B. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. C.1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 4s1. D. 1s2 2s2 3p2 4p2 5p2 6p1. Câu 23 . Số electron tối đa có thể phân bố trên lớp O ( n = 5) là: A. 25. B. 30. C. 40. D. 50. Câu 24. Trong số các cấu hình electron nguyên tử sau, cấu hình electron nào là c ủa nguyên t ử oxi (Z = 8). Hãy chọn phương án đúng . A. 1s2 2s2 2p3 B. 1s2 2s2 2p4. 2 3 4 C. 1s 2s 2p D. 1s2 2s2 2p6.