bài 2 nguyên tố hóa học gv

NGUYÊN TỐ HÓA HỌC:Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử Z của nguyên tố đó.. Mỗi nguyên tố hoá học có một số hiệu nguyên tử.Nguyên tố hóa

I NGUYÊN TỐ HÓA HỌC:

Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu nguyên tử (Z) của nguyên

tố đó Mỗi nguyên tố hoá học có một số hiệu nguyên tử

Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (Z)

Đến năm 2016, con người đã biết 118 nguyên tố hóa học (94 nguyên tố tồn tại trong tự nhiên + 24 nguyên

tố tạo ra trong phòng thí nghiệm)

Ví dụ 1 Số hiệu nguyên tử cho biết thông tin nào sau đây?

Ví dụ 2 Cho các nguyên tử sau: B (Z = 8, A = 16), D (Z = 9, A = 19), E (Z = 8, A = 18), G (Z = 7, A =

15) Trong các nguyên tử trên, các nguyên tử nào thuộc cùng một nguyên tố hóa học?

Đáp án:

Nguyên tử B và E thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học vì có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (Z = 8)

II KÍ HIỆU NGUYÊN TỬ:

Trong đó:

- X là kí hiệu nguyên tố

- Số Z (số hiệu nguyên tử) và số khối A là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử

Lưu ý: Nguyên tử luôn trung hòa về điện, trong nguyên tử hạt electron mang điện -1, proton mang điện

+1 và neutron thì không mang điện nên dẫn đến số e = số p

Ví dụ 1 a) Kí hiệu một nguyên tử cho biết những thông tin gì?

b) Hãy biểu diễn kí hiệu của một số nguyên tử sau:

Nitrogen (số proton = 7 và số neutron = 7)

Phosphorus (số proton = 15 và số neutron = 16)

Copper (Cu) (số proton = 29 và số neutron = 34)

Đáp án:

a) Kí hiệu một nguyên tử cho biết:

+ Kí hiệu của nguyên tố đó

Kí hiệu: 1531P.

Copper (Cu) (số proton = 29 và số neutron = 34)

Kí hiệu: 2963Cu

Ví dụ 2 Điền vào chỗ trống để hoàn thành bảng sau:

Kí hiệu Số proton Số neutron Số electron Số khối Số hiệu nguyên tử

Ví dụ 3 Iron (hay sắt, kí hiệu Fe) là kim loại được sử dụng phổ biến trong các ngành xây dựng hoặc sản

xuất đồ gia dụng Hạt nhân của nguyên tử iron có điện tích bằng +26 và số khối bằng 56 Viết kí hiệu nguyên tử iron

Ví dụ 1 Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có

A cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron.

B cùng số neutron nhưng khác nhau về số proton.

C cùng số khối nhưng khác nhau về số neutron.

D cùng số proton nhưng khác nhau electron.

Ví dụ 2 Cặp chất nào dưới đây là đồng vị của nhau?

Ví dụ 3 Silicon (Si) là nguyên tố được sử dụng để chế tạo vật liệu bán dẫn, có vai trò quan trọng trong

sản xuất công nghiệp Trong tự nhiên, nguyên tố này có 3 đồng vị với 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

Đáp án:

Kí hiệu các đồng vị của silicon: 1428Si; Si; Si.2914 3014

Ví dụ 4 Cho dãy kí hiệu các nguyên tử sau: 7 9 11 12 12

3R; X; M; T;4 5 5 6G

a M và T là đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học.

b T và G là đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học.

c R và X có cùng số neutron.

d M và T có tính chất hóa học giống nhau.

Trả lời đúng – sai cho các ý a), b), c), d)

Đáp án:

a Đ T, G có cùng số Z

b S T và G không có cùng số Z

c S Số neutron của R là 4 và số neutron của X là 5

d Đ M, T là đồng vị của nhau nên tính chất hóa học giống nhau

Ví dụ 5 a) Hydrochloric acid (HCl) trong dịch vị dạ dày có vai trò rất quan trọng trong quá trình tiêu

hóa.Viết các loại phân tử HCl tạo thành từ ba đồng vị 1 2 3

 Khối lượng nguyên tử oxygen nặng gấp khoảng 16 lần đơn vị khối lượng nguyên tử

Do khối lượng của proton và neutron gần bằng 1,0 amu, còn khối lượng electron nhỏ hơn rất nhiều (0,00055 amu), nên có thể coi nguyên tử khối gần bằng số khối của hạt nhân

Ví dụ: Nguyên tử của nguyên tố potassium (K) có Z = 19; N = 20

 nguyên tử khối K là A = Z + N = 19 + 20 = 39

b Nguyên tử khối trung bình:

Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình (kí hiệu là

A ) của hỗn hợp các đồng vị nguyên tố đó

Ví dụ: bằng phương pháp phổ khối lượng , người ta xác định được trong tự nhiên nguyên tố chlorine có

hai đồng vị bền là 3517Cl(75,77%), Cl(24,23%) số nguyên tử.3717

Hình Phổ khối lượng của chlorine

Nguyên tử khối trung bình của chlorine

* Tổng quát: Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X

Nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học ghi trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị trong tự nhiên

Ví dụ 1 Có các phát biểu sau:

(a) Tổng số proton và số electron trong một hạt nhân được gọi là số khối

(b) Số khối (A) là khối lượng tuyệt đối của nguyên tử

(c) Để xác định phần trăm số nguyên tử các đồng vị trong tự nhiên của các nguyên tố, người ta thường

a) S Số khối bằng tổng số proton và neutron

b) S Số khối là khối lượng tương đối của nguyên tử

c) S Sử dụng phương pháp phổ khối lượng để xác định % số nguyên tử các đồng vị

d) Đ

Ví dụ 2 Nguyên tử của nguyên tố magnesium (Mg) có 12 proton và 12 neutron Nguyên tử khối của Mg

Ví dụ 4 Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử các đồng vị của neon (Ne) được xác định theo phổ khối lượng.

a) Neon có bao nhiêu đồng vị bền?

b) Tính nguyên tử khối trung bình của Ne

Ví dụ 5 Vì sao trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giá trị nguyên tử khối của chromium (Cr)

không phải là số nguyên mà là 51,996?

Đáp án:

Vì giá trị nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó chứ không phải nguyên tử khối của một nguyên tử cụ thể

Dạng 1: Viết kí hiệu nguyên tử

Kí hiệu nguyên tử được biểu diễn như sau:

trong đó: X là kí hiệu nguyên tố

Z là số hiệu nguyên tử (Z = p = e) và A là số khối (A = Z + n = p + n)

Ví dụ 1 Nguyên tử X có tổng số các loại hạt là 34, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không

mang điện là 10 Hãy viết kí hiệu của nguyên tử X

Kí hiệu của nguyên tử X là 2311X

Ví dụ 2 Các hợp chất của nguyên tố Y được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong các lò sản xuất sắt,

thép, kim loại màu, thủy tinh và xi măng Oxide của Y và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp hóa chất và xây dựng Nguyên tử Y có tổng số các hạt là 36 Số hạt không mang điện bằng một nửa hiệu số giữa tổng số hạt với số hạt mang điện tích âm Xác định thành phần cấu tạo của nguyên tử Y

Đáp án:

24 12

Ví dụ 3 Tổng số hạt trong nguyên tử của nguyên tố X là 28

a) Xác định số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối của nguyên tử X

b) Viết kí hiệu của nguyên tử X

Với Z = 8  A = 20 (không thỏa)

Với Z = 9  A = 19 Vậy kí hiệu của X là 19

9X

Dạng 2: Nguyên tử khối trung bình

Công thức tính nguyên tử khối trung bình:

A x A x A xA

100

Trong đó: x1, x2, … là phần trăm số nguyên tử hay phần trăm số mol của mỗi đồng vị

A1, A2, … là số khối của các đồng vị với A1 = Z + N1; A2 = Z + N2; …

Một số công thức hóa học cơ bản:

 Khối lượng riêng: D m

V



 Thể tích: V = n.24,79

 Phần phần trăm khối lượng của nguyên tố trong hợp chất:

Ví dụ 1 Magnesium (Mg) là một trong những nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng của cơ thể,

giúp xương chắc khỏe, tim khỏe mạnh và lượng đường trong máu bình thường Tỉ lệ phần trăm số nguyên

tử các đồng vị của magnesium được xác định theo phổ khối lượng như hình dưới đây (biết rằng điện tích

z của các ion đồng vị của magnesium đều bằng +2):

Ví dụ 3 Copper (đồng) được sử dụng làm dây dẫn điện, huy chương, trống đồng… Nguyên tử khối trung

bình của copper bằng 63,546 Copper tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị 63

29Cu và 65

29Cu a) Tính phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63

29Cu tồn tại trong tự nhiên

b) Tính số mol mỗi loại đồng vị có trong 6,3546 gam copper

c) Tính phần trăm khối lượng của đồng vị 63

29Cu trong phân tử CuSO4 (cho nguyên tử khối của O và S lần lượt là 16 và 32) Biết nguyêntử khối mỗi đồng vị có giá trị bằng số khối

b) 63

65

Cu Cu

⇒ Phần trăm số nguyên tử của 24Mg là 79%, 25Mg là 10%

Ví dụ 5 Trong tự nhiên, bromine có hai đồng vị là 7935Br và 3581Br với nguyên tử khối trung bình là 79,92 Tính số nguyên tử 3581Br trong 39,968 gam CaBr2, xem nguyêntử khối mỗi đồng vị có giá trị bằng số khối Biết số Avogadro có giá trị 6,022.1023 và nguyên tử khối của Ca bằng 40

Ví dụ 6 Nguyên tố Y có nguyên tử khối trung bình là 35,5 Trong tự nhiên, Y có hai đồng vị bền Y1 và

Y2 với tỉ lệ số nguyên tử tương ứng là 1 : 3 Hạt nhân nguyên tử của đồng vị Y1 nhiều hơn hạt nhân nguyên tử của đồng vị Y2 là 2 neutron Tính số khối của Y1 và Y2

Ví dụ 7 Trong thể dục thể thao, có một số vận động viên sử dụng các loại chất kích thích trong thi đấu,

gọi là doping, dẫn đến thành tích đạt được của họ không thật so với năng lực vốn có Một trong các loại doping thường gặp nhất là testosterone tổng hợp

Tỉ lệ giữa hai đồng vị 126C (98,98%) và 136C (1,11%) là không đổi đối với testosterone tự nhiên trong cơ thể Trong khi testosterone tổng hợp (tức doping) có phần trăm số nguyên tử đồng vị 136C ít hơn testosterone tự nhiên Đây chính là mấu chốt của xét nghiệm CIR (Carbon Isotope Ratio - Tỉ lệ đồng vị carbon) - một xét nghiệm với mục đích xác định xem vận động viên có sử dụng doping hay không

Giả sử, thực hiện phân tích CIR đối với một vận động viên thu được kết quả phần trăm số nguyên tử đồng

vị 126Clà x và 136Clà y Từ tỉ lệ đó, người ta tính được nguyên tử khối trung bình của carbon trong mẫu phân tích có giá trị là 12,0098 Với kết quả thu được, em có nghi ngờ vận động viên này sử dụng doping không? Vì sao?

Đáp án:

Do phần trăm số nguyên tử của 13

6C trong mẫu phân tích nhỏ hơn so với 13

6C tự nhiên nên có thể nghi ngờ vận động viên này đã sử dụng doping

Ví dụ 8 Trong tự nhiên, hydrogen có hai đồng vị: 1H và 2H với nguyên tử khối trung bình là 1,008 Tính

số nguyên tử đồng vị 1H trong 2 mL nước (H2O), biết khối lượng riêng của nước là 1g/mL (Cho O=16,

số Avogadro có giá trị 6,022.1023và xem nguyêntử khối mỗi đồng vị có giá trị bằng số khối)

BÀI TẬP TỰ LUYỆN PHẦN I Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Mỗi câu thí sinh chọn một phương án.

Câu 1 Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng

Câu 2 Số hiệu nguyên tử cho biết thông tin gì?

A Số khối B Số proton C Nguyên tử khối D Số neutron.

Câu 3 Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử (kí hiệu là Z) của một nguyên tố gọi là

A số khối B nguyên tử khối C số hiệu nguyên tử D số neutron.

Câu 4 Cho biết thành phần hạt nhân của các nguyên tử sau: X (29 proton và 36 neutron), Y (9 proton và

10 neutron), Z (11 proton và 12 neutron), T (29 proton và 34 neutron) Trong các nguyên tử trên, những nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học là

Câu 5 Kí hiệu chung của mọi nguyên tử là AZX , trong đó A, Z và X lần lượt là

A số khối, kí hiệu nguyên tố, số hiệu nguyên tử.

B số khối, số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố.

C số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, số khối

C số hiệu nguyên tử, số khối, kí hiệu nguyên tố.

Câu 6 Một nguyên tử được đặc trưng cơ bản bằng

A số proton (p) và điện tích hạt nhân (+Z) B số proton (p) và số electron (e).

C số khối (A) và số neutron (n) D số khối (A) và số hiệu nguyên tử (Z).

Câu 7 Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Số hiệu nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử.

B Nguyên tố hóa học là tập hợp những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân.

C Số khối của hạt nhân bằng tổng số proton và neutron.

D Trong nguyên tử, số hiệu nguyên tử bằng số neutron.

Câu 8 Điện tích hạt nhân của nguyên tử sodium có kí hiệu 2311Nalà

D Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử calcium là 40.

Câu 19 Thông tin nào sau đây không đúng về 20682 Pb?

A Số đơn vị điện tích hạt nhân là 82 B Số proton và neutron là 82.

Câu 20 Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Chỉ có hạt nhân nguyên tử oxygen mới có 8 proton

B Chỉ có hạt nhân nguyên tử oxygen mới có 8 neutron

C Trong các nguyên tử, chỉ có nguyên tử oxygen mới có 8 electron

D Chỉ có nguyên tử oxygen mới có số hiệu nguyên tử là 8.

Câu 21 Chọn định nghĩa đúng nhất về đồng vị?

A Đồng vị là những nguyên tử có cùng số khối

B Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron.

C Đồng vị là những nguyên tố có cùng số neutron, khác nhau về số khối.

D Đồng vị là những nguyên tố có cùng số khối, nhưng khác nhau về số neutron.

Câu 22 Cặp nguyên tử nào là đồng vị của nhau?

Câu 24 Trong những hợp chất sau đây, cặp chất nào không phải đồng vị của nhau?

A 4019K và 4018Ar B 2412Mg, Mg.2512 C 2814Si, Si.2914 D 168O và 178O

Câu 25 Có những phát biểu sau đây về các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học:

(a) Các đồng vị có tính chất hóa học giống nhau

(b) Các đồng vị có tính chất vật lí khác nhau

(c) Các đồng vị có cùng số electron ở vỏ nguyên tử

(d) Các đồng vị có cùng số proton nhưng khác nhau về số khối

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

Câu 26 Phát biểu nào sau đây đúng?

A Các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học thì có tính chất hóa học giống nhau.

B Tập hợp các nguyên tử có cùng số khối đều là của cùng một nguyên tố hóa học.

C Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số neutron nhưng khác nhau số proton.

D Các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học thì có tính chất vật lí giống nhau.

Câu 27 23592U là nguyên liệu quan trọng của ngành công nghiệp hạt nhân tuy nhiên hàm lượng 23592Utrong tự nhiên rất thấp Việc làm "giàu" 23592U luôn thu hút sự quan tâm của cộng đồng quốc tế Phát biểu nào sau đây về 23592U là đúng?

A 23592U và 23892U là đồng vị của nhau B 23592U và 23892U là hai dạng thù hình của nhau

C Hạt nhân 23592U chứa 92 neutron D 23592U có 143 electron bên ngoài hạt nhân

Câu 28 Cho 3 nguyên tử: 25 55 26

12X, Y, Z Nhận định nào sau đây đúng?25 12

A Hạt nhân của X và Z có cùng số hạt mang điện là 24.

B X và Y là hai đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học.

C Số neutron của X nhỏ hơn số neutron của Y là 18

D Hạt nhân của X và Z có cùng điện tích hạt nhân.

Câu 29 Cho 3 nguyên tố: 168X, Y, Z, T Cho các phát biểu sau:166 189 199

⇒ Có 12 loại phân tử NO2 tạo thành

Câu 33 Nguyên tử của nguyên tố potassium (K) có 19 proton và 20 neutron Nguyên tử khối của

potasium (coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối) là

Câu 34 Có các phát biểu sau:

(a) Trong một nguyên tử luôn luôn có số proton bằng số electron và bằng số đơn vị điện tích hạt nhân.(b) Tổng số proton và số electron trong một hạt nhân được gọi là số khối

(c) Số khối (A) là khối lượng tuyệt đối của nguyên tử

(d) Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó

(e) Đồng vị là các nguyên tố có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron

Nguyên tử khối trung bình của nitrogen là

Câu 38 Boron là nguyên tố có nhiều tác dụng đối với cơ thể người như: làm lành vết thương, điều hoà

nội tiết sinh dục, chống viêm khớp, Do ngọn lửa cháy có màu lục đặc biệt nên boron vô định hình được dùng làm pháo hoa Boron có hai đồng vị là 10B và 11B, nguyên tử khối trung bình là 10,81 (amu) Thành phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị của boron là

A 80% và 20% B 19% và 81% C 10,8% và 89,2% D 89,2% và 10,8% Câu 39 Trong tự nhiên, nguyên tố Cu có hai đồng vị là 63Cuvà 65Cu Nguyên tử khối trung bình của Cu

là 63,54 Thành phần phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63Cu là

Câu 40 Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Bromine là 79,92 Biết bromine có hai đồng vị bền

trong đó đồng vị 79Br chiếm 54,5% số nguyên tử Số khối của đồng vị còn lại là

Câu 41 Cho phổ khối lượng MS của neon (Ne) ở hình dưới đây:

Số đồng vị bền của nguyên tố neon là

Câu 42 Cho phổ khối lượng MS của neon (Ne) ở hình dưới đây: