Bài tập cấu tạo nguyên tử

BÀI TẬP CẤU TẠO NGUYÊN TỬ I Bài tập có hướng dẫn (Bài tập bồi dưỡng lực nhận biết, tìm tòi phát vấn đề) Bài Điền vào bảng sau: 15 16 Ký hiệu nguyên tố Be 7N 8O Số khối Điện tích hạt nhân Số proton Số electron Số nơtron * Hướng dẫn giải 1: 16 23 11 - 8O 7N 6C Be 11 Na Nguyên tố Số khối 15 16 12 23 Điện tích hạt nhân 11 Số proton 11 Số electron 11 Số nơtron 8 12 Ở cấu tạo nguyên tử số khái niệm, sau tự học xong lí thuyết em phải nắm cấu tạo nguyên tử gồm phần thành phần cụ thể (các hạt bản) có đó, em phải biết mối tương quan khối lượng kích thước hạt nhân vỏ nguyên tử Đồng thời em phải biết số khái niệm điện tích hạt nhân, số khối, đồng vị, Bài tập tập đòi hỏi học sinh phải nhận biết kiến thức hạt nguyên tử khái niệm từ vận dụng để tìm mối liên hệ chúng Bài Đối với nguyên tử Zn, bán kính nguyên tử khối lượng mol nguyên tử 1.38Å 65 g/mol a Xác định khối lượng riêng trung bình nguyên tử Zn (g/cm3) b Biết tinh thể Zn đặc khít mà có khoảng rỗng nên thực tế chiếm 74% thể tích tinh thể Xác định khối lượng riêng thực Zn * Hướng dẫn giải 2: 15 12 23 M 65 m N 6,02.1023 =9,81(g/cm3 ) a) d= = A = 4 V πr 3,14.(1,38.10-8 )3 3 m m 74 74 d th = = =d =9,81 =7,23(g/cm ) b) Vth V 100 100 100 74 Bài tập tập nhắc lại kiến thức kích thước khối lượng nguyên tử, tập đòi hỏi học sinh phải nhận biết kiến thức vừa học nguyên tử, đồng thời có kĩ vận dụng kiến thức khái niệm khối lượng riêng để tính toán Bài 212 Nguyên tố At tồn dạng đồng vị 210 85 At 85 At với nguyên tử khối tương ứng 209,64 211,664 a Hãy cho biết thành phần hạt nhân đồng vị b Xác định thành phần % khối lượng đồng vị tự nhiên, biết nguyên tử khối trung bình At 210.97 * Hướng dẫn giải 3: a) Đồng vị Số proton Số electron Số nơtron 210 b) Tỉ lê: 85 At 212 85 At 210 85 212 85 At 85 85 125 x (%) y (%) At 85 85 127 x + y = 100 M= 210 x + 212 y = 210,97 100 → x = 51,5 Vây, tỉ lệ: y = 48,5 At 51,5 (%) 212 48,5 (%) 85 At Bài tập tập củng cố kiến thức khái niệm đồng vị cách tính khối lượng nguyên tử trung bình nguyên tố Bài Dựa vào định nghĩa xác định khối lượng nguyên tử tuyệt đối nguyên tử từ (u) kg Từ kết suy khối lượng nguyên tử tuyệt đối oxi biết oxi có khối lượng nguyên tử 15.997 u * Hướng dẫn giải 4: 1u = 210 85 1 12.10−3 m(C ) = = 1, 66.10−27 (kg ) 23 12 12 6, 02.10 m(O) = 15,997u = 15,997.1,66.10-27 kg = 2,66.10-26 kg Bài tập giúp học sinh nhận biết kiến thức khối lượng nguyên tử đơn vị để định lượng II Bài tập hướng dẫn (Bài tập bồi dưỡng lực tìm tòi, phát vấn đề giải vấn đề) Bài Cho biết số khối, số proton, nơtron số electron nguyên tố 37 Li 1632 S ♣Đáp số: Li có số khối 7, có proton, nơtron electron S có số khối 32, có 16 proton, 16 nơtron 16 electron Bài Một nguyên tử nguyên tố X có tổng loại hạt 193, số proton 56 a Xác định số khối X b Tính khối lượng nguyên tử khối lượng hạt nhân nguyên tử X c Cho biết tỉ số khối lượng nguyên tử khối lượng hạt nhân nguyên tử X cho nhận xét Các giá trị khối lượng p, n, e tự tra tài liệu tự học theo nội dung lí thuyết ♣Đáp số: a AX = 137 b m nguyên tử = 229,3579.10-27 kg c mhạt nhân = 229,3070.10-27 kg; m nguyªn tö m h¹t nh©n = 1, 00022 Nhận xét: Khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân nguyên tử Bài tập nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh, đồng thời bồi dưỡng cho HS kĩ thuật xác định kết luận vấn đề Các định phải dựa logic trình giải vấn đề nhắm mục tiêu Ở kết luận mối tương quan khối lượng hạt nhân khối lượng nguyên tử Bài Nguyên tố Ga có hai đồng vị với khối lượng nguyên tử 68.926 u 70.926 u Viết kí hiệu đồng vị biết Ga có Z = 31 Cho biết nhân đồng vị có nơtron, proton? Cho biết thành phần phần trăm đồng vị tự nhiên biết khối lượng nguyên tử trung bình Ga 69.72 u 69 ♣Đáp số: 31 Ga : 31 proton, 38 nơtron, 60,3%; 31 Ga : 31 proton, 40 nơtron, 39,7% Bài Tính khối lượng mol nguyên tử Mg P chúng có khối lượng nguyên tử tuyệt đối (KLTĐ) 40.358.10-27 kg 31.417.10-27 kg Xác định KLTĐ N Al Biết khối lượng tương đối (kltđ) chúng 14.007 u 26.982 u ♣Đáp số: Mg: 24,312 g/mol; P: 30,986 kg/mol N: 23,252.10-27 kg; Al : 44,790.10-27 kg Bài Khối lượng nguyên tử khối lượng riêng trung bình nguyên tử Ag 107.87 g/mol 10.5 g/cm3 Xác định bán kính nguyên tử Å, biết nguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể ♣Đáp số: R = 1,444 A0 Bài 10 Mg có khối lượng mol 24.31 g/mol, khối lượng riêng 1.738 g/cm 20oC Tính: a Khối lượng trung bình nguyên tử Mg b Thể tích mol nguyên tử Mg c Thể tích trung bình nguyên tử Mg d Bán kính theo pm gần nguyên tử hình cầu Mg ♣Đáp số: a 4,037.10-23 g; b Vmol = 13,99 cm3; c V = 2,323.10-23 cm3; d r = 177pm III Bài tập nâng cao (Bài tập bồi dưỡng lực vận dụng kiến thức) Bài 11 Tổng số hạt mang điện không mang điện n nguyên tử nguyên tố 18 Xác định tên nguyên tố, viết cấu hình electron * Hướng dẫn giải 11: Đặt số hạt proton, nơtron nguyên tử nguyên tố Z N, có: n(2Z + N) = 18 71 => (2Z + N) = 18 n điều kiện: (2Z + N) nguyên, dương, ≥ ≤ Thoả mãn n = ; ; ; ; * n = 1: 2Z + N = 18 => N ≤ 1,5 Z 5,1 ≤ Z ≤ 12 => Z = => C cấu hình: 1s22s22p2 * n = 2: 2Z + N = ≤ => 2,6 Z ≤ => Z = số khối = => nguyên tố ứng với giá trị tìm * n = 3: * n = 6: * n = 9: Bài 12 2Z + N = => 1,7 ≤ Z ≤ => Z = => He , cấu hình: 1s2 2Z + N = => 0,86 ≤ Z ≤ => Z = => 12 D , cấu hình: 1s1 2Z + N = => thoả mãn N = => Z = => 11 H , cấu hình: 1s1 Phân tử X có công thức abc Tổng số hạt mang điện không mang điện phân tử X 82 Trong số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 22, hiệu số khối b c gấp 10 lần số khối a , tổng số khối b c gấp 27 lần số khối a Tìm công thức phân tử X * Hướng dẫn giải 12: Gọi số hạt proton, nơtron, số khối nguyên tử a là: Za ; Na ; Aa Gọi số hạt proton, nơtron, số khối nguyên tử b là: Zb ; Nb ; Ab Gọi số hạt proton, nơtron, số khối nguyên tử c là: Zc ; Nc ; Ac Từ kiện đầu thiết lập phương trình: 2(Za + Zb + Zc) + (Na + Nb + Nc) = 82 (1) 2(Za + Zb + Zc) - (Na + Nb + Nc) = 22 (2) Ab - Ac = 10 Aa Ab + Ac = 27Aa Từ (1) (2) : (Za + Zb + Zc) = 26 ; (Na + Nb + Nc) = 30 => Aa + Ab + Ac = 56 Giải được: Aa = ; Ab = 37 ; Ac = 17 Kết hợp với (Za + Zb + Zc) = 26 37 16 Tìm : Za = 1, Zb = 17 ; Zc = nguyên tử là: 12 H ; 17 Cl ; O Công thức X: HClO Bài 13 Phân tử AB2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron 66, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 22, số hạt mang điện B nhiều A 20 Viết công thức phân tử AB2 kí hiệu hoá học * Hướng dẫn giải 13: Đặt kí hiệu : − Số hạt proton nguyên tử A : ZA ; Số hạt nơtron NA ; Số hạt electron EA − Tương tự nguyên tử B : ZB ; NB ; EB Theo kiện đầu bài, thiết lập phương trình toán học : (ZA + NA + EA) + 2(ZB + NB + EB) = 66 Vì ZA = EA ; ZB = EB nên 2Z A + N A + 4Z B + 2N B = 66  2Z A + 4Z B − N A − 2N B = 22  4Z − 2Z = 20  B A Giải ZA = ; ZB = Công thức AB2 CO2 Bài 14 Phân tử XY3 có tổng số hạt proton, nơtron, electron 196 Trong đó, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 60 Số hạt mang điện X số hạt mang điện Y 76 Xác định kí hiệu X, Y * Hướng dẫn giải 14: Gọi số hạt proton, nơtron X, Y ZX ; ZY NX ; NY Theo đầu bài, có hệ phương trình:  2Z X + 6Z Y + N X + 3N Y = 196   2Z X + 6Z Y − N X − 3N Y = 60  6Z − 2Z = 76 X  Y Giải hệ : ZX = 13 ; ZY = 17, X Al ; Y Cl, hợp chất AlCl3 ... (%) 85 At Bài tập tập củng cố kiến thức khái niệm đồng vị cách tính khối lượng nguyên tử trung bình nguyên tố Bài Dựa vào định nghĩa xác định khối lượng nguyên tử tuyệt đối nguyên tử từ (u) kg... kg Bài Khối lượng nguyên tử khối lượng riêng trung bình nguyên tử Ag 107.87 g/mol 10.5 g/cm3 Xác định bán kính nguyên tử Å, biết nguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể ♣Đáp số: R = 1,444 A0 Bài. .. d r = 177pm III Bài tập nâng cao (Bài tập bồi dưỡng lực vận dụng kiến thức) Bài 11 Tổng số hạt mang điện không mang điện n nguyên tử nguyên tố 18 Xác định tên nguyên tố, viết cấu hình electron