A. LÍ THUYẾT

I- HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

1. Điện tích hạt nhân

- Do nơtron không mang điện nên điện tích hạt nhân chính là điện tích của proton.

- Điện tích hạt nhân nguyên tử kí hiệu là Z + 

- Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron.

2. Số khối

Số khối (A)( gần bằng khối lương nguyên tử) là tổng số hạt proton (Z) và tổng số hạt nơtron (N) của hạt nhân đó.      A = Z + N (1) 

Trong nguyên tử tổng số hạt cơ bản được tính theo công thức:

$\sum _{}$= P + N + E = 2P + N = A + Z

 VD : Hạt nhân Liti có 3 proton và 4 nơtron, số khối của nguyên tử là bao nhiêu?

 A = Z + N = 3 + 4 = 7

Chú ý : (1)  N = A – Z.

VD : Nguyên tử  Na có A = 23 và Z = 11. Hãy tính số notron, electron?

Giải :          P = 11, E = 11,

                   N = A – Z = 23 – 11 = 12

Số khối A , điện tích hạt nhân Z đặc trưng cho một nguyên tố hóa học.

II- NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC

1. Định nghĩa

Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

2. Số hiệu nguyên tử

Số hiệu nguyên tử được kí hiệu là Z = Số đơn vị điện tích hạt nhân = số p = số e .

Chú ý : Nói số hiệu nguyên tử bằng điện tích hạt nhân là sai. Vì chúng chỉ bằng nhau về độ lớn đại số còn đây là 2 đại lượng khác nhau.

3. Kí hiệu nguyên tử

 - Nguyên tử của nguyên tố X được kí hiệu là:      ${}_Z{}^{A}X$

VD: Số hiệu nguyên tử của nguyên tố Na là 11 nên suy ra:

- Điện tích hạt nhân của nguyên tử là 11+

- Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron = 11

- Số khối A = Z + N = 23 ⇒ N = 23-11= 12

- Nguyên tử khối của Na là 23.

III - ĐỒNG VỊ :

VD1 :  Oxi có 3 đồng vị:

                  ${}_8{}^{16}O {}_8{}^{17}O {}_8{}^{18}O$

số proton      8          8         8

số nơtron      8          9         10

VD2 Đồng vị của nguyên tử H:

 Kết luận:  Các đồng vị của cùng 1 nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.

Các dạng bài tập về đồng vị.

- Xác định số phân tử chất được tạo thành từ các đồng vị.

- Tính phần trăm (%) số nguyên tử của mỗi loại đồng vị.

- Tính nguyên tử khối trung bình của các đồng vị.

- Tính số khối của đồng vị chưa biết.

- Tính % khối lượng của 1 đồng vị trong 1 hợp chất.

IV- NGUYÊN TỬ KHỐI VÀ NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC.

1. Nguyên tử khối

- Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron, electron có trong nguyên tử đó.

                  m_{nguyên tử} = m_e + m_p + m_n

                  m_{nguyên tử} ≈ m_p + m_n (bỏ qua m_e)

- Nguyên tử khối coi như bằng số khối.

      2. Nguyên tử khối trung bình

 Giả sử nguyên tố A có các đồng vị : 

${}_Z{}^{A_1}X {}_Z{}^{A_2}X {}_Z{}^{A_3}X..... {}_Z{}^{A_n}X$ . Khi đó,

$\overline{A}=\frac{A_{1}x +A_{2}y+A_{3}z+...+A_n.n}{100}$

Trong đó :

 x, y, z,…,n là phần trăm khối lượng của các đồng vị

A₁, A₂,A_n:số khối(KLNT) của mỗi đv

VD : oxi có 3 đồng vị

 ${}_8{}^{16}O$(99,76%)   ${}_8{}^{17}O$  (0,04%)    ${}_8{}^{18}O$ (0,2%)

Tính nguyên tử khối trung bình của oxi

Giải :

$\overline{A}=\frac{16.99,76+17.0,04+18.0,2}{99,76+004+0,2}\approx 16,004$

Có thể tính KLNT TB theo công thức

A=(A₁.x+ A₂.y+A₃.z+...+A_n.n)/( x + y + z +...+ n).

B. BÀI TẬP

Dạng 1: Tính nguyên tử khối trung bình.

-  Nếu chưa có số khối A₁; A₂. ta tìm A₁ = p + n₁; A₂ = p+ n₂; A₃ = p + n₃

-  Áp dụng công thức : $\overline{A}=\frac{A_{1}x +A_{2}y+A_{3}z+...+A_n.n}{100}$

Trong đó :

 x, y, z,…,n là phần trăm khối lượng của các đồng vị.

 A₁, A₂,A_n:  số khối(KLNT) của mỗi đồng vị.

VD: Nitơ trong thiên nhiên là hỗn hợp gồm hai đồng vị là  ¹⁴N (99,63%) và ¹⁵N (0,37%). Nguyên tử khối trung bình của nitơ là

 A. 14,7                                  B. 14,0                                  C. 14,4                               D. 13,7

Hướng dẫn: Áp dụng CT  : $\overline{A}=\frac{A_{1}x +A_{2}y+A_{3}z+...+A_n.n}{100}$

 => NTK trung bình của N là:  $\overline{A}=\frac{14.99,63 + 15.0,37}{100}=14,0037$

Dạng 2: Xác định phần trăm các đồng vị

- Gọi % của đồng vị 1 là x %

      => % của đồng vị 2 là (100 – x).

- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình => giải được x.

VD: Nguyên tố Bo có 2 đồng vị ¹¹B (x₁%) và ¹⁰B (x₂%), nguyên tử khối trung bình của Bo là 10,8. Giá trị của x₁% là:                  
 A. 80%                                B. 20%                                  C. 10,8%                           D. 89,2%

Hướng dẫn: Áp dụng CT  $\overline{A}=\frac{x_1.11 + (100 - x_1).10}{100}=10,8$
 Từ đó giải ra x₁ = 80%

Dạng 3: Xác định số khối của các đồng vị

- Gọi số khối các đồng vị 1, 2 lần lượt là A₁; A₂.

- Lập hệ 2 phương trình chứa ẩn A₁; A₂ => giải hệ được A₁; A₂.

 VD: Nguyên tố Cu có hai đồng vị bền là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu . Nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,54. Tỉ lệ % đồng vị ⁶³Cu và ⁶⁵Cu lần lượt là

A. 70% và 30%                     B. 27% và 73%                     C. 73% và 27%                   D. 64% và 36 %

Hướng dẫn: Gọi x và y lần lượt là % của đồng vị ⁶⁴Cu và ⁶⁵Cu 
Áp dụng CT  $\overline{A}=\frac{63x +65y}{100}=63,54$ và x+ y = 100
 Từ đó giải ra X = 73% và y = 27%