Bài 3: Nguyên tố hóa học

- Những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số proton sẽ thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

- Trong một nguyên tử trung hòa về điện, số hạt proton = số hạt electron

- Dễ dàng thấy được:

   + Hình a, hình c đều có 3 electron ở lớp vỏ => Hình a, hình c đều có 3 proton => Nguyên tử a, nguyên tử c thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học

  + Hình b, hình d đều có 2 electron ở lớp vỏ => Hình b, hình d đều có 2 proton => Nguyên tử b, nguyên tử d thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học

- Nguyên tử Li và ion Li+ đều thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học là Li

- Li+ là nguyên tử Li sau khi mất đi 1 electron. Do vậy Li+ sẽ có 3 proton và 2 electron

=> Trong hạt nhân Li và Li+ đều có cùng số hạt proton là 3.

Ta có:

   + Khối lượng nguyên tử = số proton + số neutron + số electron. 0,00055 = Z + N + 0,00055.Z  ≈ Z + N

   + Số khối nguyên tử = số proton + số neutron = Z + N

Như vật khối lượng (gần đúng, theo amu) và số khối của nguyên tử có thể coi là bằng nhau  

- Nguyên tử C có 6 proton, 6 neutron

=> Số hiệu nguyên tử Z = 6, số khối A = số proton + số neutron = 6 + 6 = 12

- Kí hiệu nguyên tử: \({}_{11}^{23}X\)

=> Số proton = Z = 11, số neutron = A – số proton = 23 – 11 = 12

Hoàn thành bảng:

- Nguyên tử C có 6 proton, 6 neutron

=> Số hiệu nguyên tử Z = 6, số khối A = số proton + số neutron = 6 + 6 = 12

- Kí hiệu nguyên tử: \({}_{11}^{23}X\)

=> Số proton = Z = 11, số neutron = A – số proton = 23 – 11 = 12

Hoàn thành bảng:

- Trong các nguyên tử: \({}_2^5X\),   \({}_3^7Y\),   \({}_4^9Z\),   \({}_5^{11}M\),   \({}_5^{12}T\). Chỉ có nguyên tử M và T là có số hiệu nguyên tử (số proton) bằng nhau.

=> Nguyên tử M và T là đồng vị của nhau.

Ta có: Nguyên tử oxygen có số hiệu nguyên tử Z = 8

Mà số hiệu nguyên tử thỏa mãn \(1 \leqslant \frac{N}{Z} \leqslant 1,25\) thì bền vững

Thay Z vào bất phương trình \(1 \leqslant \frac{N}{Z} \leqslant 1,25\) ta được:

 \(1 \leqslant \frac{N}{8} \leqslant 1,25\)

=> \(8 \leqslant N \leqslant 10\)

=> \(8 + Z \leqslant N + Z \leqslant 10 + Z\)

 => \(16 \leqslant A \leqslant 18\)

Vậy các đồng vị thường gặp của oxygen là: \({}_8^{16}O\), \({}_8^{17}O\), \({}_8^{18}O\).

Trong tự nhiên:

   + Đồng vị \({}_8^{16}O\) chiếm 99,757%

   + Đồng vị \({}_8^{17}O\) chiếm 0,039%

   + Đồng vị \({}_8^{18}O\) chiếm 0,204%

=> Đồng vị \({}_8^{16}O\) của oxygen chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tự nhiên

Ta có: \({}^{40}{\text{Ar}}\) chiếm 99,604%; \(^{38}{\text{Ar}}\) chiếm 0,063%; \({}^{36}{\text{Ar}}\)chiếm 0,333%

=> \({M_{{\text{Ar}}}} = \frac{{99,694.40 + 0,063.38 + 0,333.36}}{{100}} = 40,02\)

Vậy nguyên tử khối trung bình của Ar là 40,02

- Gọi tỉ lệ đồng vị 35Cl trong tự nhiên là x%

=> Tỉ lệ đồng vị 37Cl trong tự nhiên là (100-x)%

- Nguyên tử khối trung bình của Cl là 35,45

=> \(35,45 = \frac{{35.x + 37.(100 - x)}}{{100}}\)

=> x = 77,5

Vậy đồng vị 35Cl chiếm 77,5% trong tự nhiên, đồng vị 37Cl chiếm 22,5% trong tự nhiên

-   \({}_{18}^{40}{\text{Ar}}\)

   + Có số hiệu nguyên tử = số proton = số electron = 18

   + Số khối = 40

   + Số neutron = 40 – 18 = 22

- Số khối = 39, số proton = 19 => Nguyên tố Kali (K)

   + Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron = 19

   + Số neutron = 39 – 19 = 20

- Số hiệu nguyên tử = 16, số neutron = 20

   + Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron = 16 => Nguyên tố lưu huỳnh (S)

   + Số khối = số proton + số neutron = 16 + 20 = 36

Hoàn thành bảng

- Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân

=> Tất cả nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học đều có cùng số proton và cùng số electron.

=> (a) đúng

- Hai ion đều có 26 proton hay đều có số hiệu nguyên tử = 26

=> Hai ion dương này đều thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học

=> (b) đúng

- Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân

=> (c), (d) sai

Vậy những phát biểu đúng là: (a) và (b)

 Ta có: nCu = 6,354 : 63,54 = 0,1 (mol)

Gọi tỉ lệ phần trăm của đồng vị 63Cu trong tự nhiên là x

=> Tỉ lệ phần trăm của đồng vị 65Cu trong tự nhiên là 100 – x

- Nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,54

=> \(63,54 = \frac{{63.x + 65.(100 - x)}}{{100}}\)

=> x = 73

=> Tỉ lệ phần trăm của đồng vị 63Cu trong tự nhiên là 73%

=> Trong 0,1 mol Cu sẽ có 0,1.73% = 0,073 mol 63Cu

=> Trong 0,1 mol Cu sẽ có 0,1 - 0,073 = 0,027 mol 65Cu

a) Neon có 3 đồng vị bền:

   + Đồng vị 20Ne chiếm 90,9%

   + Đồng vị 21Ne chiếm 0,3%

   + Đồng vị 22Ne chiếm 8,8%

b) Công thức tính nguyên tử khối trung bình: \(M = \frac{{aA + bB + cC + {\text{dD}} + ...}}{{100}}\)

=> \({M_{Ne}} = \frac{{90,9.20 + 0,3.21 + 8,8.22}}{{100}} = 20,18\)

Vậy nguyên tử khối trung bình của Neon là 20,18