Bài tập hóa 10 – Học kì 1 Trường THPT Lê Lợi CHƯƠNG 1 NGUYÊN TỬ A LÍ THUYẾT I Lí thuyết cơ bản 1 Thành phần nguyên tử 1 1 Cấu tạo nguyên tử a) Electron Khối lượng me = 9,1094 10 31kg = 9,1094 10 28g Đ[.]
Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ A LÍ THUYẾT I Lí thuyết Thành phần nguyên tử 1.1 Cấu tạo nguyên tử a) Electron - Khối lượng me = 9,1094.10-31kg = 9,1094.10-28g - Điện tích qe = -1,602.10-19C = -eo = 1b) Hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân nguyên tử gồm hạt proton nơtron - Proton (kí hiệu p) hạt mang điện tích dương qp = +1,602.10-19C = eo = 1+ có khối lượng mp = 1,6726.10-27kg = 1,6726.10-24g - Nơtron (kí hiệu n) hạt khơng mang điệncó khối lượng: mn = 1,6748.10-27kg = 1,6748.10-24g Kết luận: - Nguyên tử gồm thành phần vỏ nguyên tử hạt nhân Vỏ nguyên tử gồm electron chuyển động xung quanh hạt nhân hạt nhân nằm tâm nguyên tử gồm hạt proton nơtron - Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết hạt nhân khối lượng electron vỏ nguyên tử không đáng kể 1.2 Kích thước khối lượng nguyên tử a) Kích thước nguyên tử 1nm = 10-9m ; 1Ao = 10-10m 1nm = 10Ao - Đường kính nguyên tử khoảng 0,1nm - Đường kính hạt nhân nguyên tử khoảng 10-5nm - Đường kính electron proton cịn nhỏ nhiều, khoảng 10-8nm - Nguyên tử nhỏ ngun tử hiđro có bán kính khoảng 0,053nm b) Khối lượng - Để biểu thị khối lượng nguyên tử, phân tử, hạt proton, nơtron , electron người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, gọi u hay gọi đvC 1u = 12 khối lượng ntử đồng vị Cacbon 12 = = 1,6605.10-27kg mp ≈ mn ≈ 1u; me = 0,00055u - Khối lượng nguyên tử = ∑mp + ∑mn + ∑me Do khối lượng electron nhỏ so với nguyên tử nên xem gần mnguyên tử ≈ ∑mp + ∑mn Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Hạt nhân nguyên tử - Nguyên tố hóa học – Đồng vị 2.1 Hạt nhân nguyên tử a) Điện tích hạt nhân - Điện tích hạt nhân tổng điện tích proton Nếu hạt nhân có Z proton điện tích hạt nhân = Z+ cịn số đơn vị điện tích hạt nhân Z - Số đơn vị điện tích hạt nhân = Z = số proton = số electron b) Số khối - Số khối A tổng số proton (Z) tổng số nơtron (N): A = Z + N - Số đơn vị điện tích hạt nhân Z số khối A đặc trưng cho hạt nhân nguyên tử 2.2 Nguyên tố hóa học a) Định nghĩa - Nguyên tố hóa học nguyên tử có điện tích hạt nhân - Những ngun tử có điện tích hạt nhân thuộc nguyên tố có tính chất hóa học giống b) Số hiệu nguyên tử: Số hiệu nguyên tử (Z) số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử nguyên tố c) Kí hiệu nguyên tử A Z X cho biết số hiệu nguyên tử = số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron = Z số nơtron = A – Z 2.3 Đồng vị Các đồng vị nguyên tố hóa học nguyên tử có số proton khác số nơtron nên số khối A khác 2.4 Nguyên tử khối nguyên tử khối trung bình ngun tố hóa học a) Ngun tử khối - Nguyên tử khối khối lượng tương đối nguyên tử, cho biết khối lượng nguyên tử nặng u - Khi khơng cần độ xác cao, coi ngun tử khối số khối b) Nguyên tử khối trung bình - Nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị nên nguyên tử khối thực nguyên tử khối trung bình - Ngun tử khối trung bình A1, A2, …là số khối đồng vị 1, đồng vị 2,… x, y, …là % số nguyên tử số nguyên tử đồng vị 1, đồng vị 2,… Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Cấu tạo vỏ nguyên tử 3.1 Sự chuyển động electron nguyên tử Các electron chuyển động nhanh xung quanh hạt nhân không theo quĩ đạo xác định tạo nên vỏ nguyên tử Các electron phân bố theo qui luật định Khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà xác suất có mặt electron khoảng 90% gọi obitan nguyên tử 3.2 Lớp electron phân lớp electron a) Lớp electron - Trong nguyên tử, electron xếp thành lớp, từ gần hạt nhân - Các electron lớp có mức lượng gần - Có lớp electron ứng với số thứ tự tên lớp sau: Số thứ tự Tên lớp K L M N O P Q b) Phân lớp electron - Mỗi lớp electron chia thành phân lớp s, p, d, f - Các electron phân lớp có mức lượng - Số phân lớp lớp số thứ tự lớp đó, tức lớp n có n phân lớp + Lớp thứ (lớp K) có phân lớp, 1s + Lớp thứ hai (lớp L) có phân lớp, 2s 2p + Lớp thứ ba (lớp M) có phân lớp, 3s, 3p 3d - Các electron phân lớp s, p, d, f gọi electron s, electron p, electron d, electron f 3.3 Số electron tối đa phân lớp, lớp a) Số electron tối đa phân lớp Phân lớp s Phân lớp p Phân lớp d Phân lớp f Số e tối đa 10 14 10 Cách ghi s p d f14 Phân lớp có đủ số electron tối đa gọi phân lớp bão hòa, phân lớp có số electron tối đa gọi phân lớp bán bão hòa b) Số electron tối đa lớp Lớp Thứ tự Số phân lớp Số e tối đa ( 2n2) Lớp K n=1 1s 2e Lớp L n=2 2s, 2p 8e Lớp M n=3 3s, 3p, 3d 18e Lớp N n=4 4s, 4p, 4d, 4f 32e Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Lớp có đủ số electron tối đa gọi lớp bão hịa Cấu hình electron nguyên tử 4.1 Thứ tự mức lượng nguyên tử Các mức lượng tăng dần theo thứ tự sau: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 6f 7d 7f Khi điện tích hạt nhân tăng, có chèn mức lượng nên mức 4s thấp 3d, mức 5s thấp mức 4d,… 4.2 Cấu hình electron nguyên tử - Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn phân bố electron phân lớp thuộc lớp khác * Cách viết cấu hình electron - Xác định số electron nguyên tử - Phân bố electron vào phân lớp theo thứ tự tăng dần mức lượng - Viết cấu hình electron theo thứ tự phân lớp lớp * Cấu hình electron 20 nguyên tố đầu trùng với mức lượng Ví dụ: 19K có mức lượng trùng với cấu hình electron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 * Đối với số nguyên tố nhóm B, phân lớp d sát lớp ngồi có electron electron thường xảy tượng “bán bão hòa gấp” “bão hòa gấp”, tức electron phân lớp ns chuyển vào phân lớp (n – 1)d để làm bền phân lớp Ví dụ: 24Cr có mức lượng 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 Có cấu hình electron “bán bão hòa gấp” 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 Tượng tự, 29Cu có mức lượng 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 Có cấu hình electron “bão hịa gấp” 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 * Nguyên tố s nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp s (theo mức lượng) Tương tự, ta có nguyên tố p, nguyên tố d nguyên tố f 4.3 Đặc điểm lớp electron - Lớp electron ngồi có tối đa electron Số electron lớp tổng số electron phân lớp lớn - Nguyên tử có electron lớp ngồi khí Ngoại lệ, khí He có electron lớp ngồi - Ngun tử có 1, 2, electron lớp ngồi kim loại (trừ H, He B) - Ngun tử có 5, 6, electron lớp ngồi phi kim Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi - Nguyên tử có electron lớp ngồi kim loại phi kim phụ thuộc vào chu kì ngun tố bảng tuần hồn Nếu ngun tố thuộc chu kì nhỏ (1, 2, 3) có electron lớp ngồi ngun tố phi kim Nhưng nguyên tố thuộc chu kì lớn (4, 5, 6, 7) có electron lớp ngồi nguyên tố kim loại * Như vậy, dựa vào cấu hình electron dự đốn ngun tố kim loại, phi kim hay khí II Phương pháp giải số dạng tập Tính số hạt ngun tử Tìm số khối - Các loại hạt nguyên tử gồm p, n e - Các loại hạt hạt nhân gồm p n - Số p = số e = số hiệu nguyên tử = số đơn vị điện tích hạt nhân = Z - Số nơtron: N = A – Z - Điện tích hạt nhân = Z+ - Điện tích p +1,602.10-19C, qui ước 1+ - Điện tích e -1,602.10-19C, qui ước 1- Kí hiệu ngun tử có dạng - Điều kiện bền : nguyên tử có Z 82 có P N 1,5P ↔ Z - Tổng số hạt = P + E + N = 2Z + N N = tổng số hạt – 2Z Z tổng số hạt – 2Z 1,5Z Z 3,5 Z N 1,5Z Z Đồng vị Tính ngun tử khối trung bình phần trăm số nguyên tử đồng vị - Nguyên tố hóa học nguyên tử có số đơn vị điện tích hạt nhân (tức số hiệu nguyên tử, số p, số e, điện tích hạt nhân) - Đồng vị nguyên tử có số p khác số n nên số khối A khác NX – N Y = A X – A Y - Nguyên tử khối xem số khối A Nguyên tử khối trung bình Trong A1, A2, …là số khối đồng vị 1, đồng vị 2,… x, y, …là % số Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi nguyên tử số nguyên tử đồng vị 1, đồng vị 2,…hoặc tỉ lệ số nguyên tử đồng vị Tính phần trăm khối lượng đồng vị hợp chất - Tính % số nguyên tử đồng vị cần tính - Tính M phân tử theo - Xét mol phân tử có mol nguyên tử nguyên tố cần tính - Tính số mol đồng vị, từ tính khối lượng đồng vị suy %m đồng vị Viết cấu hình electron nguyên tử - Các mức lượng tăng dần theo thứ tự sau: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 6f 7d 7f - Cấu hình electron nguyên tử: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4d … - Cần lưu ý rắng: 20 nguyên tố (Z = → 20), cấu hình electron nguyên tử giống với mức lượng Những nguyên tố mà Z > 20 cấu hình electron nguyên tử khác với mức lượng có chèn mức lượng phân lớp ns (n – 1)d B BÀI TẬP I Bài tập tự luận Câu 1: Cho nguyên tử có kí hiệu sau: Hãy xác định số proton, số nơtron, số electron điện tích hạt nhân nguyên tử chúng Câu 2: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt proton, nơtron, electron 52; có số khối 35 Xác định điện tích hạt nhân X Câu 3: Viết kí hiệu nguyên tử X theo trường hợp sau: a) có 15e, 16n b) tổng số hạt p n 35, hiệu số hạt n p c) có tổng số hạt nguyên tử 40, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 12 Câu 4: Cho nguyên tử X có tổng số hạt 34 số hạt mang điện gấp 11/6 lần số hạt khơng mang điện Tìm điện tích hạt nhân số khối X Câu 5: Nguyên tử nguyên tố X có cấu tạo 114 hạt Số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 26 hạt Xác định số khối X Câu 6: Tổng số hạt mang điện nguyên tử X 18 Nguyên tử X có tổng số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện Hãy viết kí hiệu nguyên tử X Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Câu 7: Tổng số hạt p, e, n nguyên tử X 156 Số hạt mang điện nhiều số hạt khơng mang điện 32 Tìm số hạt p, e, n, số khối X Câu 8: Tổng số hạt nguyên tử X 92, số hạt nhân nhiều số hạt vỏ 34 hạt Xác định số p, n, e viết kí hiệu nguyên tử X Câu 9: Tổng số proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố X 10 Hãy xác định số khối nguyên tử nguyên tố X Câu 10: Tìm số e, số p, số n viết kí hiệu nguyên tử nguyên tố X biết tổng số hạt 13 Câu 11: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt (p, n, e) 48, số khối nhỏ 33 Tính số đơn vị điện tích hạt nhân, điện tích hạt nhân, số khối X Câu 12: Tổng số hạt (p, n, e) phân tử MX 96; đó, số hạt mang điện gấp hai lần số hạt không mang điện số hạt mang điện âm M số hạt mang điện dương nguyên tử X Xác định công thức phân tử MX Biết Z C = 6, O = 8, Na = 11, Al = 13, P = 15, S = 16 Câu 13: Phân tử MX2 có tổng loại hạt 96 Nguyên tử M có số khối gấp đơi số proton Ngun tử X có tổng loại hạt 18 Xác định số hiệu nguyên tử M, X Câu 14: Cho nguyên tử sau đây: Hãy cho biết có nguyên tố hóa học nguyên tố có đồng vị? Câu 15: Tính ngun tử khối trung bình nguyên tố Argon biết Argon có đồng vị sau: 40Ar (99,6%); 36Ar (0,337%); 38Ar (0,063%) Câu 16: Clo có hai đồng vị Tỉ lệ số nguyên tử hai đồng vị : Tính ngun tử khối trung bình clo Câu 17: Oxi có đồng vị: 16O ( 99,757%); 17O (0,039%); 18O (0,204%) a) Tính ngun tử khối trung bình oxi b) Tính số nguyên tử loại đồng vị có nguyên tử 17O c) Hỏi tạo thành loại phân tử oxi Câu 18: Nitơ có đồng vị bền 14N 15N Tính % số nguyên tử đồng vị biết nguyên tử khối trung bình nitơ 14,0063 Câu 19: Trong tự nhiên, hiđro có hai đồng vị bền 1H (99,984%) 2H (0,016%); Clo có hai đồng vị 35Cl (75,77%) 37Cl (24,23%) a) Tính nguyên tử khối trung bình ngun tố b) Có thể có loại phân tử HCl khác tạo nên từ hai đồng vị hai nguyên tố Tính phân tử khối loại phân tử Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Câu 20: Cho nguyên tử khối trung bình Magie 24,327 Số khối đồng vị 24, 25 A3 Phần trăm số nguyên tử tương ứng A A2 78,6% 10,9% Tìm A3 Câu 21: Bo tự nhiên có hai đồng vị bền: 10B 11B Mỗi có 4860 ngun tử 11B có ngun tử đồng vị 10B Biết nguyên tử khối trung bình B 10,81 Câu 22: Nguyên tử khối trung bình brom 79,91 Brom có đồng vị, đồng vị 79Br chiếm 54,5% sớ ngun tử a) Tính ngun tử khới của đồng vị cịn lại b) Tính % khối lượng đồng vị 79Br có phân tử HBrO4 Câu 23: Nguyên tử khối trung bình nguyên tố kali 39,1 Trong tự nhiên kali có đồng vị 39K 41K a) Tính % số nguyên tử đồng vị b) Tính % khối lượng đồng vị 41K K2O Câu 24: Nguyên tố oxi có đồng vị 16O, 17O 18O 16O chiếm 99,7568% số nguyên tử Nguyên tử khối trung bình oxi 16,0045 a) Xác định % số nguyên tử 17O 18O b) Tính % khối lượng 18O H2SO4 biết nguyên tử khối H = 1, S = 32 Câu 25: Cho cấu hình electron ngồi nguyên tử sau: X 2p6; Y 3p5; Z 4s1; Viết cấu hình electron đầy đủ nguyên tử Nguyên tử kim loại, phi kim, khí hiếm? II Bài tập trắc nghiệm Nhận biết Câu 1: Các hạt cấu tạo nên hạt nhân hầu hết nguyên tử A Electron nơtron B Proton nơtron C Proton electron D Electron, proton nơtron Câu 2: Các hạt cấu tạo nên hầu hết nguyên tử A Proton electron B Nơtron electron C Nơtron Proton D Electron, nơtron proton Câu 3: Nguyên tử trung hoà điện nên nguyên tử A tổng số hạt electron tổng số hạt proton B tổng số hạt nơtron tổng số hạt electron C tổng số hạt nơtron tổng số hạt proton D tổng số hạt nơtron proton tổng số hạt electron Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Câu 4: Trong nguyên tử hạt mang điện A có hạt proton B có hạt electron C gồm nơtron electron D gồm electron proton Câu 5: Nguyên tố hoá học A Những ngun tử có điện tích hạt nhân B Những nguyên tử có số khối C Những nguyên tử có số nơtron D Những phân tử có phân tử khối Câu 6: Đồng vị A hợp chất có điện tích hạt nhân B ngun tố có điện tích hạt nhân C nguyên tố có số khối A D nguyên tử có số proton khác số khối Câu 7: Nguyên tố hoá học nguyên tử có A số khối A B số nơtron C số proton D số proton số nơtron Câu 8: Nguyên tố hóa học nguyên tử có A số khối B số proton C số nơtron D số proton số nơtron Câu 9: Kí hiệu nguyên tử thể đầy đủ đặc trưng cho ngun tử cho biết: A số khối A B số hiệu nguyên tử Z C nguyên tử khối nguyên tử D số khối A số đơn vị điện tích hạt nhân Câu 10: Phát biểu sau sai? A Số hiệu nguyên tử số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử B Số hiệu nguyên tử điện tích hạt nhân nguyên tử C Số proton hạt nhân số electron lớp vỏ nguyên tử D Số khối tổng số hạt proton nơtron hạt nhân Câu 11: Số hiệu nguyên tử (Z) cho biết A Số proton, số electron nguyên tử B Số nơtron hạt nhân nguyên tử C Số thứ tự bảng tuần hoàn D Câu A C Câu 12: Điện tích hạt nhân hạt định? A Hạt nơtron B Hạt electron C Hạt proton D Hạt proton electron Bài tập hóa 10 – Học kì Trường THPT Lê Lợi Câu 13: Electron định tính chất hóa học ngun tố? A Electron lớp gần nhân B Electron lớp kế C Electron lớp Q D Electron lớp ngồi Câu 14: Một ngun tử có 8p 8n, 8e Chọn nguyên tử đồng vị với nó: A 8p, 8n, 9e B 8p, 9n, 9e C 8p, 10n, 8e D 8p, 8n, 9e Câu 15: Dãy dãy sau gồm phân lớp bão hoà: A s2, p10, d6, f14 B s2, p5, d6, f14 C s2, p6, d7, f14 D s2, p6, d10, f14 Câu 16: Các loại hạt tạo nên hạt nhân nguyên tử (trừ hiđro) gồm A proton B proton, nơtron electron C proton nơtron D nơtron Câu 17: Nguyên tử nguyên tử sau chứa đồng thời: electron, proton, nơtron? 16 A O B Câu 18: Phân lớp 4d chứa nhiều A electron B 18 electron C D C 10 electron D 14 electron Câu 19: Nguyên tử hiđro H nguyên tử đơn giản gồm có A 1p, 1e, 1n B 1p, 0e, 1n C 1p, 1e, 0n D 0p, 1e, 1n Câu 20: Số khối nguyên tử A A = số p + số e B A = số p + số e + số n C A = 2p D A = số p + số n Câu 21: Hai nguyên tử đồng vị nguyên tố? 31 31 31 31 A 15 M 15 M B 15 M 16 M A 20 C 10 M 20 11 M 24 Câu 22: Kí hiệu nguyên tử Z X cho ta biết ngun tố hố học X? A Chỉ biết số hiệu nguyên tử B Chỉ biết số khối nguyên tử C Chỉ biết khối lượng nguyên tử trung bình D Biết số proton, số nơtron, số electron, số khối Câu 23: Lớp L (n = 2) có số phân lớp A B C D Câu 24: Cho cấu hình electron 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 10 25 D 12 M 12 M