Chuyên đề Nguyên tử Bồi dưỡng học sinh giỏi Trường THCS Nhơn Hậu

Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

CHUYÊN ĐỀ: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

I. LÝ THUYẾT:

- Nguyên tử được cấu tạo bởi 3 hạt cơ bản : e, p, n.

+ Khối lượng hạt e là : 9,1094.10

-28

(g) hay 0,55.10

-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 :

n n e NT

m m m m + + = . Do khối lượng của các hạt e rất nhỏ, nên coi khối lượng nguyên tử

n n NT

m m m + = .

- Khối lượng riêng của một chất :

V

m

D = .

- Thể tích khối cầu :

3

3

4

r V  = ; r là bán kính của khối cầu

- Liên hệ giữa D và V ta có công thức :

3

. 14 , 3 .

3

4

r

m

D =

- Tổng số hạt cơ bản (x) = tổng số hạt proton (p) + tổng số hạt nơtron (n) + tổng số hạt eectron (e)

Mà p = e nên : x = 2p + n.

- Sử dụng bất đẳng thức của số nơtron ( đối với đồng vị bền có 82 2   Z ) : p n p 5 , 1   để lập 2 bất đẳng

thức từ đó tìm giới hạn của p.

- 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 kỳ nhỏ là phi kim, ở chu kỳ lớn là kim loại.

- Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử:

+ Vòng tròn trong cùng: Số p kèm điện tích + của hạt nhân

+ Số lớp bằng số vòng

+ Lóp trong cùng vẽ tối đa 2e, lớp thứ 2 tối đa 8e, lớp thứ 3 tối đa 8e…

II. BÀI TẬP:

Bài 1 : Hãy tính khối lượng nguyên tử cacbon. Biết cacbon có 6e, 6p, 6n.

Giải : Kg m

C

27 27 27

10 . 1 , 20 10 . 6748 , 1 . 6 10 . 6726 , 1 . 6

− − −

= + = Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

Bài 2 : Ở 20

0

C D Au = 19,32 g/cm

3

. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Au là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh

thể. Biết khối lượng nguyên tử của Au là 196,97. Tính bán kính nguyên tử của Au?

Giải : Thể tích của 1 mol Au:

3

195 , 10

32 , 19

97 , 196

cm V

Au

= =

Thề tích của 1 nguyên tử Au:

3 24

23

10 . 7 , 12

10 . 023 , 6

1

.

100

75

. 195 , 10 cm

−

=

Bán kính của Au: cm

V

r

8

3

24

3

10 . 44 , 1

14 , 3 . 4

10 . 7 , 12 . 3

. 4

3

−

−

= = =



Bài 3 : Nguyên tử của một nguyên tố có cấu tạo bởi 115 hạt. Hạt mang điện nhiều hơn hạt 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)

Kết hợp (1) và (2) ta có :







= −

= +

25 2

115 2

n p

n p

giải ra ta được







=

=

45

35

n

p

vậy A = 35 + 45 = 80.

Bài 4 : Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n), viết kí hiệu nguyên tử của các nguyên tử sau, biết: Tổng số hạt cơ bản là

13.

Giải : The đầu bài ta có : p + e + n = 13.

Mà : e = p nên ta có : 2p + n = 13 → n = 13 – 2p (*)

Đối với đồng vị bền ta có : p n p 5 , 1   (**) . thay (*) vào (**) ta được : p p p 5 , 1 2 13  − 

5 4 3 , 4 7 , 3

7 , 3

5 , 3

13

13 5 , 3 5 , 1 2 13

3 , 4

3

13

13 3 2 13

=  =    















      −

     − 

n p p

p p p p

p p p p

Vậy e = p = 4. A = 4 + 5 = 9 . Ký hiệu : X

9

4

Bài 5:

a) Cho 5 nguyên tử A

12

6

; B

14

6

; C

18

8

; D

16

8

; E

14

7

.

Tìm hai nguyên tử có cùng số nơtron.

b) Tính ra gam khối lượng thực của nguyên tử O.

a. 2 nguyên tử B và D có cùng số nơtron vì:

14 – 6 = 16 – 8 = 8 Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

b. 1 đvC =

12

1

khối lượng nguyên tử C = 0,16605.10

-23

(g)

Nguyên tử khối của O = 16 đvC

Khối lượng thực của O = 16 x 0,16605.10

-23

= 2,6568.10

-23

(g)

Bài 6: Một nguyên tử nguyên tố X có tổng số lượng các hạt là 34, trong đó số hạt không mang điện chiếm

35,3%. Một nguyên tử nguyên tố Y có tổng số lượng các hạt là 52, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt

không mang điện là 16 hạt.

a. Xác định số lượng mỗi loại hạt trong nguyên tử X, Y? KHHH nguyên tử X, Y?

b. Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử X, Y? Từ đó cho biết số electron trong từng lớp, số electron ngoài cùng, nguyên

tử nguyên tố X, Y là kim loại hay phi kim?

a.

+ Nguyên tử nguyên tố X:

Số hạt Nơtron là:

34.

100

3 , 35

= 12 (hạt)

Số hạt Proton bằng số hạt Electron và bằng:

11

2

12 34

=

−

(hạt)

VậyKHHH nguyên tử nguyên tố X là: Na.

+ Nguyên tử nguyên tố Y:

Gọi số hạt Proton là Z, số hạt Nơtron là N

số hạt Electron là Z.

Tổng số lượng các hạt là:

2Z + N = 52 (1)

Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là:

2Z - N = 16 (2)

Từ (1, 2) ta có: 18 16 17 . 2 17

4

68

16 52 4

16 2

52 2

= − =  = =  + = 







= −

= +

N Z Z

N Z

N Z

Vậy số hạt Proton bằng số hạt Electron và bằng: 17

Số hạt Nơtron là: 18. Nguyên tử nguyên tố X có KHH là: Cl. Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

b.

+ Vẽ sơ đồ cấu tạo 2 nguyên tử: Na, Cl

+ Số electron trong từng lớp, số electron ngoài cùng, tính chất của Na, Cl

Nguyên tử Số (e) trong từng lớp Số (e) ngoài cùng Tính chất

Na 2/8/1 1 Kim loại

Cl 2/8/7 7 Phi kim

Bài 7: Nguyên tử X có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 52.Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không

mang điện là 16.

a. Tính số hạt mỗi lại của nguyên tử X

b. Cho biết số electron tron mỗi lớp của nguyên tử X

c. Tìm nguyên tử khối của X, biết mp ≈ mn ≈1,013 đvC

d. Tính khối lượng bằng gam của X, biết khối lượng của 1 nguyên tử C là:

1,9926x 10

-23

gam và C = 12 đvC

Theo đề ta có: p + e + n = 52 (1)

p + e = n + 16 (2)

---------------------------------------

Lấy (2) thế vào (1) :

 n + n + 16 = 52  2n + 16 = 52  n = (52-16) :2 = 18

Từ (1) => p + e = 52 – 28 = 34

Mà số p = số e  2p = 34  p = e = 34 : 2 = 17

Vậy số hạt proton, electron và nơtron lần lượt là 17,17 và 18

b) X là nguyên tố Clo: Lớp1 có 2e

Lớp 2 có 8e

Lớp 3 có 7e

c) Nguyên tử khối của X là :

17 x 1,013 + 18 x 1,013 ≈ 35,5

d) Khối lượng tính bằng gam của 1 đvC là:

(1,9926 x 10

-23

) : 12 = 0,16605 x 10

-23

(g)

Khối lượng tính bằng gam của nguyên tử X là: 0,16605 x 10

-23

x 35,5 = 5,89 x 10

-23

(g)

Bài 8: Tổng số hạt proton (P), nơtron (N) và electron (E) của một nguyên tử nguyên tố X là 13. Xác định

nguyên tố X?

- Trong hạt nhân nguyên tử luôn có: P  N  1,5 P (I)

- Theo bài ra: P + N + E = 13

Hay 2P + N = 13 (do số P = số E ). Suy ra N = 13 – 2P thay vào (I)

ta có: P  13 – 2P  1,5 P

+ Với P  13 - 2p thì P  4,3

+ Với 13 - 2P  1,5 P thì P  3,7 Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

=> 3,7  P  4,3 mà P là số nguyên nên P = 4. Vậy X là Beri (Be).

Bài 9: Dựa vào sơ đồ nguyên tử hãy cho biết: số electron trong nguyên tử, số proton trong hạt nhân, số lớp

electron và số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử sau:

A B C D

E G H I

Bài 10: Tổng số hạt proton, electron, nơtron trong hai nguyên tử kim loại A, B là 94, trong đó tổng số hạt mang

điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 30. Số hạt mang điện của nguyên tử A nhiều hơn số hạt mang

điện của nguyên tử B là 14. Xác định hai kim loại A, B.

Gọi số proton, nơtron, electron trong các nguyên tử A, B tương ứng là pA, nA, e A và pB, nB, eB

Trong nguyên tử thì pA = eA, pB = eB

Theo đề bài ta có hệ phương trình:











= −

= + − +

= + + +

) 3 ( 14 p 2 p 2

) 2 ( 30 ) n n ( ) p p ( 2

) 1 ( 94 ) n n ( ) p p ( 2

B A

B A B A

B A B A

Cộng (1) và (2) ta có: 4(pA + pB) = 124 → pA + pB = 31 (4)

Kết hợp (3) và (4) ta có :







= −

31 = p + p

7 p p

B A

B A

Giải hệ phương trình ta được p A = 19 → A là nguyên tố K

pB = 12 → B là nguyên tố Mg

Bài 11: Một nguyên tử X có tổng số hạt electron, proton, nơtron trong nguyên tử là 46, biết số hạt mang điện

nhiều hơn số hạt không mang điện 14 hạt. Tính số proton, số nơtron trong nguyên tử X và cho biết X thuộc

nguyên tố hóa học nào? Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

Ta có: 2p + n = 46 (1)

Mà: 2p – n = 14 (2)

Lấy (1) + (2) được 4p = 60  p = 15  n = 16

Vì số p = 15 nên X thuộc nguyên tố Phôt pho ( kí hiệu P)

Bài 12: Tổng số hạt proton, nơtron, electron của một nguyên tố X là 40, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số

hạt không mang điện là 12. Xác định nguyên tử khối của X, tên gọi của nguyên tố X và vẽ sơ đồ cấu tạo

nguyên tử của nguyên tố X.

Gọi số proton trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố X là: p

Số nơtron trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố X là: n

Lập hệ phương trình:







= −

= +

12 2

40 2

n p

n p

giải ra ta được: p=13, n=14

Nguyên tử khối của nguyên tố X là: 13+14= 27

 Là nguyên tố nhôm, kí hiệu hoá học là Al

Sơ đồ cấu tạo nguyên tử:

Bài 13: Tổng số ha ̣ t trong nguyên tư

̉ nguyên tố X la

̀ 58. Số ha ̣ t mang điê ̣ n nhiều hơn số ha ̣ t không mang điê ̣ n

la

̀ 18 ha ̣ t. Ti

́ nh số n, p, e trong X ?

Ta co

́ : p + n +e = 58

=>2p + n = 58 (Vi

̀ số p = số e) ( 1)

Do số ha ̣ t mang điê ̣ n nhiều hơn số ha ̣ t không mang điê ̣ n la

̀ 18 nên :

2p – n = 18 ( 2)

Tư

̀ (1) va

̀ (2) ti

̀ m được : n = 20 ; p = 19

+13Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

Bài 14: Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử của nguyên tố X và Y là 96, trong đó có tổng

số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 32. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X

là 16. Xác định KHHH của X và Y?

- Gọi số hạt trong X: P,N,E; trong Y là : P

/

. N

/

, E

/

Theo giả thiết có hệ PT:

//

//

/

2P N 2P N 96

2P N 2P N 32

2P 2P 16

 + + + =



− + − =





−=



->

/

/

4P 4P 128

2P 2P 16

 +=





− + =





-> P= 12; P

/

= 20

X là Mg; Y là Ca

Bài 15: Một nguyên tử X có tổng số hạt dưới nguyên tử là 42. Tính số proton trong nguyên tử X và cho biết X

thuộc nguyên tố hóa học nào trong số các nguyên tố có số proton sau đây: C: 6; N: 7; O: 8; Na: 11; Mg: 12; Al:

13; K: 19 . Biết trong nguyên tử X có 1 <

p

n

< 1,5 .

Nguyên tử nguyên tố X có p + e + n = 42

mà p = e

 2p + n = 42

 n = 42- 2p.

Lại có 1<

n

p

< 1,5 => 1<

42 2 p

p

−

< 1,5

 1p < 42 – 2p < 1,5p

 12 < p < 14 mà p là số nguyên nên p = 13

Vậy X là nguyên tố nhôm (Al)

III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN:

Bài 1: Hãy tính khối lượng bằng gam của các nguyên tử sau:

- Nguyên tử Na (11e, 11p, 12n).

- Nguyên tử Al (13e, 13p, 14n).

Bài 2: Cho biết 1 nguyên tử Mg có 12e, 12p, 12n.

a) Tính khối lượng 1 nguyên tử Mg?

b) 1 (mol) nguyên tử Mg nặng 24,305 (g).

Bài 3: Cho biết một loại nguyên tử Fe có : 26p , 30n , 26e

a. Trong 56 gam Fe chứa bao nhiêu hạt p, n , e ?

b. Trong 1 kg Fe có bao nhiêu (e)

c. Có bao nhiêu kg Fe chứa 1 kg (e) Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

Bài 4: Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n) của các nguyên tử sau, biết:

a) Tổng số hạt cơ bản là 95, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 hạt.

b) Tổng số hạt cơ bản là 40, số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện dương là 1 hạt.

c) Tổng số hạt cơ bản là 36, số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện.

d) Tổng số hạt cơ bản là 52, số hạt không mang điện bằng 1,06 lần số hạt mang điện âm.

e) Tổng số hạt cơ bản là 49, số hạt không mang điện bằng 53,125% số hạt mang điện.

Bài 5: Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n) của các nguyên tử sau, biết:

a) Tổng số hạt cơ bản là 18.

b) Tổng số hạt cơ bản là 52, số p lớn hơn 16.

c) Tổng số hạt cơ bản là 58, số khối nhỏ hơn 40.

Bài 6: Nguyên tử nguyên tố X có tổng các loại hạt là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không

mang điện là 22. Tính nguyên tử khối của X ?

Bài 7: Nguyên tử nguyên tố X có tổng các loại hạt là 34. Tính nguyên tử khối của X ?

Bài 8 : Xaùc ñònh caáu taïo haït (tìm soá e, soá p, soá n), vieát kí hieäu nguyeân töû cuûa caùc nguyeân töû

sau, bieát:

a) Toång soá haït cô baûn laø 40, soá haït khoâng mang ñieän nhieàu hôn soá haït mang ñieän döông laø 1

haït.

b) Toång soá haït cô baûn laø 36, soá haït mang ñieän gaáp ñoâi soá haït khoâng mang ñieän.

c) Toång soá haït cô baûn laø 52, soá haït khoâng mang ñieän baèng 1,06 laàn soá haït mang ñieän aâm.

d) Toång soá haït cô baûn laø 49, soá haït khoâng mang ñieän baèng 53,125% soá haït mang ñieän.

ÑS:

27 24 35 33

13 12 17 16

) ; ) ; ) ; ) a X b X c X d X

Bài 9: Xaùc ñònh caáu taïo haït (tìm soá e, soá p, soá n), vieát kí hieäu nguyeân töû cuûa caùc nguyeân töû

sau, bieát:

a) Toång soá haït cô baûn laø 13.

b) Toång soá haït cô baûn laø 18.

c) Toång soá haït cô baûn laø 52, soá p lôùn hôn 16.

d) Toång soá haït cô baûn laø 58, soá khoái nhoû hôn 40.

ÑS:

9 12 35 39

4 6 17 19

) ; ) ; ) ; ) a X b X c X d X

Baøi 10: Toång soá haït trong nguyeân töû moät nguyeân toá laø 13.

- Xaùc ñònh teân nguyeân toá.

- Vẽ sơ đồ cấu tạo cuûa nguyeân tử

Bài 11: Một nguyên tử R có tổng số hạt là 34, trong đó số hạt mang điện nhiều gấp 1,8333 lần số hạt không

mang điện. Tìm số hạt p, n, e và số khối của R?

Bài 12: Một nguyên tử X có tổng số hạt là 62 và có số khối nhỏ hơn 43. Tìm số p,n và khối lượng mol nguyên

tử?

Bài 13: Một nguyên tố R có tổng số hạt là 52. Xác định nguyên tử khối của nguyên tố đó?

Bài 14: Nguyên tử R có tổng số hạt là 115 và có số khối là 80. Tìm điện tích hạt nhân của R?

Bài 15: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 76, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 20. Tìm số

p, n, e và số điện tích hạt nhân của R?

Bài 16: Nguyên tử X có tổng số hạt là 49, trong đó số hạt mang điệng bằng 53,125% số hạt mang điện. Tìm số

khối và điện tích hạt nhân?

Bài 17: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 155, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33. Tìm

số p, n, e và số điện tích hạt nhân của R?

Bài 18: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 21. Tìm số p, n, e và số điện tích hạt nhân của R?

Bài 19: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 115, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25. Tìm

số p, n, e và số điện tích hạt nhân của R?

Bài 20: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 36, số hạt mang điện là 24. Tìm số p, n, e và số điện tích hạt nhân của

R?

Bài 21: Tổng số hạt trong nguyên tử R là 34.

- Cho biết số hiệu nguyên tử và số khối của nguyên tố? Trường THCS Nhơn Hậu Giáo án bồi dưỡng học Sinh giỏi Hóa học 8

GV:Trương Thế Thảo

- Vẽ sơ đồ cấu tạo cuûa nguyeân tử

- Cho biết nguyên tố là kim loại hay phi kim?

Bài 22: Vẽ sơ đồ cấu tạo cuûa nguyeân tử các nguyên tố có Z = 8; Z = 16; Z = 36; Z = 28.

- Cho biết số e, số lớp e, số e lớp ngoài cùng?

- Cho biết các nguyên tố đó là kim loại hay phi kim?

Bài 23: Nguyên tử R có tổng số hạt trong nguyên tử là 52, số hạt không mang điện gấp 1,059 lần số hạt mang

điện dương. Xác định vị trí của R trong bảng HTTH?

Bài 24: Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử của một nguyên tố là 34.

- Xác định khối lượng nguyên tử của nguyên tố đó?

- Vẽ sơ đồ cấu tạo cuûa nguyeân tử?

- Nguyên tố đó là kim loại hay phi kim?

- Cho biết vị trí của nguyên tố trong bảng HTTH?

Bài 25: Nguyên tử X có số hạt không mang điện bằng 53,125 số hạt mang điện và tổng hạt là 49. Nguyên tử Y

có số hạt mang điện lớn hơn số hạt không mang điện là 8 và số hạt không mang điện bằng 52,63% số khối. Tìm

số p,n, nguyên tử khối và xác định X, Y?

Bài 26: Đề thi HSG thị xã An Nhơn 2017-2018:

Hiện nay mình vừa khai trương kênh Youtube "Hóa Học THCS", các bạn

đồng nghiệp, quý bậc phụ huynh và các em học sinh quan tâm thì vui lòng ghé kênh

để ủng hộ mình nhé. Các em học sinh THCS không có điều kiện đi học thêm có thể

học trực tuyến tại kênh Youtube nói trên mọi nơi, mọi lúc chỉ bằng một chiếc điện

thoại có kết nối mạng Internet. Xin trân trọng cảm ơn!