BÀI 3. NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

MỞ ĐẦU

Những nguyên tử nào dưới đây thuộc cùng một nguyên tố hóa học?

Giải nhanh:

Những nguyên tử cùng thuộc một nguyên tố hóa học:

- Hình a và c vì cùng có 3 proton.

- Hình b và d vì cùng có 2 proton.

I. NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Câu hỏi 1: Nguyên tử lithium (Li) có 3 proton trong hạt nhân. Khi Li tác dụng với khí chlorine (Cl₂) sẽ thu được muối lithium chloride (LiCl), trong đó, Li tồn tại ở dạng ion Li⁺. Ion Li⁺ có bao nhiêu proton trong hạt nhân?

Giải nhanh:

Ion Li⁺ có 3 proton trong hạt nhân.

Luyện tập 1:Phân tử S₈ có 128 electron, hỏi số hiệu nguyên tử của lưu huỳnh (S) là bao nhiêu?

Giải nhanh:

Số hiệu nguyên tử của lưu huỳnh là: 16

Luyện tập 2:Một nguyên tử có Z hạt proton, Z hạt electron và N hạt neutron. Tính khối lượng (gần đúng, theo amu) và số khối của nguyên tử này. Nhận xét về kết quả thu được.

Giải nhanh:

- Khối lượng nguyên tử là: Z + N.

- Số khối nguyên tử là: Z + N.

- Nhận xét: khối lượng nguyên tử xấp xỉ số khối.

Câu hỏi 2: Một loại nguyên tử lithium có 3 proton và 4 neutron. Viết kí hiệu nguyên tử của lithium đó.

Giải nhanh:

Kí hiệu: .

Luyện tập 3: Hoàn thành bảng sau:

Giải nhanh:

II. ĐỒNG VỊ, NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH

Câu hỏi 3: Cho các nguyên tử sau: . Những nguyên tử nào là đồng vị của nhau?

Giải nhanh:

Nguyên tử M và T là đồng vị của nhau.

Vận dụng 1:Nguyên tố oxygen có 17 đồng vị, bắt đầu từ 
kết thúc là . Các đồng vị oxygen có tỉ lệ giữa số hạt neutron (N) và số hiệu nguyên tử thỏa mãn  thì bền vững. Hỏi trong tự nhiên thường gặp những đồng vị nào của oxygen?

Giải nhanh:

Các đồng vị thường gặp của oxygen trong tự nhiên:, , .

Vận dụng 2: Em hãy tìm hiểu đồng vị nào của oxygen chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tự nhiên.

Giải nhanh:

Đồng vị chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tự nhiên là: .

Luyện tập 4:Trong tự nhiên, argon có các đồng vị ⁴⁰Ar, ³⁸Ar, ³⁶Ar chiếm tương ứng khoảng 99,604%, 0,063% và 0,333% số nguyên tử. Tính nguyên tử khối trung bình của Ar.

Giải nhanh:

Nguyên tử khối trung bình của Ar là: 39,99.

Câu hỏi 4:Chlorine có hai đồng vị bền là ³⁵Cl và ³7Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,45. Tính tỉ lệ phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị của chlorine trong tự nhiên.

Giải nhanh:

Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị ³⁵Cl và ³⁷Cl lần lượt là x và y.

Theo bài ra ta có: x + y = 100 và 35x + 37y = 0,3545

Nên ta tìm được x = 77,5% và y = 22,5%.

BÀI TẬP

Bài 1: Hoàn thành bảng sau đây:

Giải nhanh:

Bài 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Những nguyên tử có cùng số electron thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

B. Hai nguyên tử A và B đều có số khối là 14. Vậy hai nguyên tử này thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

C. Những nguyên tử có cùng số neutron thì thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

Giải nhanh:

Chọn A.

Bài 3: Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị bền là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính số mol mỗi loại đồng vị có trong 6,354 gam đồng.

Giải nhanh:

Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị ⁶³Cu và ⁶⁵Cu lần lượt là x và y.

Theo bài ra ta có: x + y = 100 và 63x + 65y = 0,6354.

Nên ta tìm được x = 73% và y = 27%.

Số mol đồng vị ⁶³Cu trong 6,354 gam đồng là: 0,073 mol.

Số mol đồng vị ⁶⁵Cu trong 6,354 gam đồng là: 0,027 mol.

 Bài 4: Phổ khối lượng (MS: Mass Spectrum) chủ yếu được sử dụng để xác định phân tử khối, nguyên tử khối của các chất và hàm lượng các đồng vị bền của một nguyên tố. Phổ khối của neon được biểu diễn như ở Hình 3.5.

Trục tung biểu thị hàm lượng phần trăm về số nguyên tử của từng đồng vị, trục hoành biểu thị tỉ số của nguyên tử khối (m) của mỗi đồng vị với điện tích của các ion đồng vị tương ứng (điện tích z của các ion đồng vị neon đều bằng 1+).

a) Neon có bao nhiêu đồng vị bền?

b) Tính nguyên tử khối trung bình của neon.

Giải nhanh:

a) Neon có 3 đồng vị bền.

b) Nguyên tử khối trung bình của neon là: 20,179.