Bài 4: Ôn tập chương I

Câu 1

Số proton, neutron và electron của \({}_{19}^{39}K\) lần lượt là

A. 19, 20, 39

B. 20, 19, 39

C. 19, 20, 19

D. 19, 19, 20

Gợi ý

- Kí hiệu một nguyên tử cho biết:

+ Kí hiệu của nguyên tố đó

+ Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron

+ Số neutron = số khối – số proton

Đáp án

Nguyên tử \({}_{19}^{39}K\)cho biết:

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

+ Số khối = 39 => Số neutron = 39 – 19 = 20

=> Số proton, neutron và electron của \({}_{19}^{39}K\)lần lượt là 19, 20, 19

Câu 2

Nguyên tử của nguyên tố nào sau đây có 3 electron thuộc lớp ngoài cùng

A. \({}_{11}^{23}Na\)

B. \({}_7^{14}N\)

C. \({}_{13}^{27}Al\)

D. \({}_6^{12}C\)

Gợi ý

Bước 1: Số hiệu nguyên tử = số electron của nguyên tử đó

Bước 2: Viết thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng dần của năng lượng:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d…

Bước 3: Điền các electron vào các phân lớp theo nguyên lí vững bền cho đến electron cuối cùng

Đáp án

\({}_{11}^{23}Na\) có Z = 11 => Có 11 electron: 1s22s22p63s1 => Có 1 electron ở lớp ngoài cùng (lớp 3)

\({}_7^{14}N\) có Z = 7 => Có 7 electron: 1s22s22p3 => Có 5 electron ở lớp ngoài cùng (lớp 2)

\({}_{13}^{27}Al\) có Z = 13 => Có 13 electron: 1s22s22p63s23p1 => Có 3 electron ở lớp ngoài cùng (lớp 3)

\({}_6^{12}C\) có Z = 6 => Có 6 electron: 1s22s22p2 => Có 4 electron ở lớp ngoài cùng (lớp 2)

=> \({}_{13}^{27}Al\) có 3 electron thuộc lớp ngoài cùng

Đáp án C

Câu 3

Nguyên tử của nguyên tố potassium có 19 electron. Ở trạng thái cơ bản, potassium có số orbital chứa electron là

A. 8

B. 9

C. 11

D. 10

Gợi ý

Bước 1: Viết cấu hình electron của potassium có 19 electron với thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng dần của năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d…

Bước 2: Viết cấu hình orbital chứa electron

=> Số orbital chứa electron

Đáp án

Nguyên tử potassium có 19 electron => Cấu hình electron: \(1s^22s^22p^63s^23p^64s^1 \)

=> Có 10 orbital chứa electron

Đáp án D

Câu 4

Nguyên tử của nguyên tố sodium (natri) (Z = 11) có cấu hình electron là

A. \(1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^2\).
B. \(1 s^2 2 s^2 2 p^6\).
C. \(1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1\).
D. \(1 s^2 2 s^2 2 p^5 3 s^2\).

Gợi ý

- Viết cấu hình electron của sodium có 11 electron với thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng dần của năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d…

- Lưu ý: Điền đủ electron vào mức năng lượng thấp rồi mới đến năng lượng cao (s có 2, p có 6, d có 10, f có 14)

Đáp án

Nguyên tử sodium có 11 electron => Cấu hình electron: \(1s^22s^22p^63s^1\)

Đáp án C

Câu 5

Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử X là 58. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18. X là

Gợi ý

- Trong nguyên tử

+ Hạt mang điện là hạt proton và electron

+ Hạt không mang điện là hạt neutron

+ Số proton = Số electron

B1: Xác định số proton, neutron và electron trong nguyên tử X

B2: Dựa vào số proton trong nguyên tử X => X là nguyên tố nào

Đáp án

- Gọi số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử X lần lượt là p, e, n

- Nguyên tử X có tổng số hạt proton, neutron và electron là 58:

=> p + e + n = 58 (1)

- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18:

=> p + e – n = 18 (2)

- Mà p = e (3)

- Từ (1), (2), (3) => p = e = 19 và n = 20

Vậy X là Kali

Câu 6

Nguyên tố chlorine có Z = 17. Hãy cho biết số lớp electron, số electron thuộc lớp ngoài cùng, số electron độc thân của nguyên tử chlorine

Gợi ý

- Trong nguyên tử, các e được sắp xếp thành từng lớp, các lớp được sắp xếp từ gần hạt nhân ra ngoài. Các e có năng lượng gần bằng nhau được sắp xếp trên cùng 1 lớp

- Electron độc thân là electron đứng một mình trong orbital nguyên tử mà không hình thành cặp electron

Đáp án

- Nguyên tố chlorine có Z = 17 => Có 17 electron

- Cấu hình e: \(1s^22s^22p^63s^23p^5 \)

- Biểu diễn cấu hình chlorine theo ô orbital:

- Nguyên tố Chlorine có:

+ Số lớp electron: 3

+ Số electron thuộc lớp ngoài cùng: 7

+ Số electron độc thân: 1

Câu 8

Nguyên tử khối trung bình của vanadium (V) là 50.9975. Nguyên tố V có 2 đồng vị trong đó đồng vị 5023V chiếm 0.25%. Tính số khối của đồng vị còn lại

Gợi ý

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

- Nguyên tử khối trung bình:

\(M = \frac{{aA + bB + cC + {\text{dD}} + ...}}{{100}}\)

Trong đó: A, B, C, D… là số khối của các đồng vị

a, b, c, d… là phần trăm của các đồng vị tương ứng

Đáp án

Gọi số khối đồng vị còn lại là x. Ta có:

(50.0,25 + 99,75.x)/100 = 50.9975

=> x = 51

Vậy số khối đồng vị còn lại của vanadi là 51

Câu 9

Cấu hình electron của:

- Nguyên tử X: \(1s^22s^22p^63s^23p^64s^1\)

- Nguyên tử Y: \(1s^22s^22p^63s^23p^4\)

a) Mỗi nguyên tử X và Y chứa bao nhiêu electron?

b) Hãy cho biết số hiệu nguyên tử của X và Y.

c) Lớp electron nào trong nguyên tử X và Y có mức năng lượng cao nhất?

d) Mỗi nguyên tử X và Y có bao nhiêu lớp electron, bao nhiêu phân lớp electron?

e) X và Y là nguyên tố kim loại, phi kim hay khí hiếm?

Gợi ý

a) Số electron của nguyên tử bằng tổng số electron trên các phân lớp s, p, d, f có trong cấu hình electron.

b) Số hiệu nguyên tử (Z) hay còn gọi là số proton => Số hiệu nguyên tử = số electron.

c) Những e ở lớp trong liên kết với hạt nhân bền chặt hơn những e ở lớp ngoài. Năng lượng của e lớp trong thấp hơn năng lượng e ở lớp ngoài.

d) - Lớp electron được đánh số từ 1 đến 7 hoặc kí hiệu tương ứng là K, L, M, N, O, P, Q.

- Phân lớp electron gồm 4 loại kí hiệu là s, p, d, f.

e) Nguyên tố có:

+ 1,2,3 e lớp ngoài cùng là kim loại (trừ H, He)

+ 5,6,7 e lớp ngoài cùng là phi kim.

+ 8 e lớp ngoài cùng là khí hiếm (trừ He có 2e lớp ngoài cùng nhưng vẫn là khí hiếm).

+ 4 e ngoài cùng ở chu kì 2,3 là phi kim, còn ở các chu kì khác kim loại.

Đáp án

a) - Tổng số e trên các phân lớp của nguyên tử X là 19 => Nguyên tử X có 19 e

- Tổng số e trên các phân lớp của nguyên tử Y là 16 => Nguyên tử X có 16 e

b) - Nguyên tử X có 19 e => Nguyên tử X có số hiệu nguyên tử ZX = 19

- Nguyên tử Y có 16 e => Nguyên tử Y có số hiệu nguyên tử ZY = 16

c) - Trong nguyên tử X lớp electron ở mức năng lượng cao nhất là lớp N (n=4)

- Trong nguyên tử Y lớp electron ở mức năng lượng cao nhất là lớp M (n=3)

d)- Nguyên tử X có:

+ 4 lớp electron (n = 1, 2, 3, 4)

+ 6 phân lớp electron (gồm 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s)

- Nguyên tử Y có:

+ 3 lớp electron (n= 1, 2, 3)

+ 5 phân lớp electron (gồm 1s, 2s, 2p, 3s, 3p)

e) - Nguyên tử X có 1 e lớp ngoài cùng (4s1) => X là nguyên tố kim loại.

- Nguyên tử Y có 6 e lớp ngoài cùng (\(3s^23p^4\)) => Y là nguyên tố phi kim.

Câu 10

Nguyên tố X được dùng để chế tạo hợp kim nhẹ, bền, dùng trong nhiều lĩnh vực: hàng không, ô tô, xây dựng, hàng tiêu dùng,… Nguyên tố Y ở dạng YO43-, đóng vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như DNA và RNA. Các tế bào sống sử dụng YO43- để vận chuyển năng lượng. Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron kết thúc ở phân lớp 3p1. Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron kết thúc ở phân lớp 3p3. Viết cấu hình electron nguyên tử của X và Y. Tính số electron trong các nguyên tử X và Y. Nguyên tố X và Y có tính kim loại hay phi kim?

Gợi ý

Ta có cấu hình electron kết thúc => cấu hình electron nguyên tử => số electron trong nguyên tử.

Dựa vào cấu hình electron => số e lớp ngoài cùng => tính kim loại/phi kim.

Đáp án

- Nguyên tử nguyên tố X có e cuối cùng điền vào phân lớp 3p1
→ X có cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 → X có 13 e và X là nguyên tố kim loại (vì có 3 e lớp ngoài cùng 3s23p1)

- Nguyên tử nguyên tố Y có e cuối cùng điền vào phân lớp 3p3
→ Y có cấu hình e: 1s22s22p63s23p3 → Y có 15 e và Y là nguyên tố phi kim (vì có 5 e lớp ngoài cùng 3s23p3 ).

Câu 11

Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (proton, electron, neutron) là 49, trong đó số hạt không mang điện bằng 53,125% số hạt mang điện. Xác định điện tích hạt nhân, số proton, số electron, số neutron và số khối của X?

Gợi ý

Trong nguyên tử : proton và electron mang điện, neutron không mang điện.

Tổng số hạt = số proton + số electron + số neutron = 2Z + N (do số proton = số electron)

Số khối A = số proton + số neutron = Z + N

Đáp án

Ta có Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 49:

=> 2Z + N = 49 (1)

Lại có, số hạt không mang điện bằng 53,125% số hạt mang điện:

=>N = 2Z x 53,125% = 17 Z/16

<=>17Z – 16N = 0 (2)

Từ (1) & (2) ta có: 2Z + N = 49

17Z – 16N = 0

=> Z=16 & N =17

Vậy nguyên tử nguyên tố X có : điện tích hạt nhân là 16+, 16 proton, 16 electron, 17 neutron và có số khối là 33.