Lý thuyết và bài tập chương nguyên tử - Pdf 23

Chương 1: Nguyên Tử
A- Lý thuyết
I- Thành phần nguyên tử
1) Lớp vỏ: Bao gồm các electron mang điện tích âm
- Điện tích: q
e
= -1,602.10
-19
C = 1-
- Khối lượng: m
e
= 9,1095.10
-31
kg
2) Hạt nhân: Bao gồm các proton và các nơtron
a) Proton
- Điện tích: q
p
= +1,602.10
-19
C = 1+
- Khối lượng: m
p
= 1,6726.10
-27
kg

1u (đvC)
b) Nơtron
- Điện tích: q
n

)(
)(
1 ≤≤
Zsoproton
Nsonotron
với Z ≤ 83
- Từ kí hiệu nguyên tử
X
A
Z
=> số p và số n trong hạt nhân cũng như số electron ở vỏ nguyên tử
và ngược lại.
- Tất cả các nguyên tử có cùng số điện tích hạt nhân Z đều thuộc cùng một nguyên tố hóa học.
II. Điện tích và số khối hạt nhân
1) Điện tích hạt nhân
Lớp vỏ Hạt nhân
Gồm các
electron
mang điện âm
Proton
mang điện
dương
Nguyên
tử
Nơtron
không mang
điện
Nguyên tử trung hòa điện, cho nên ngoài các electron mang điện âm, nguyên tử còn có hạt nhân
mang điện dương. Điện tích hạt nhân là Z+, số đơn vị điện tích hạt nhân là Z.
Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron

+ +
=
1 2
a.A b.A
A
100
IV- Sự chuyển động của electron trong nguyên tử. Obitan nguyên tử.
- Trong nguyên tử, các electron chuyển động xung quanh hạt nhân và ko theo một quỹ đạo nào.
- Xung quanh hạt nhân tại đó xác suất có mặt của electron là lớn nhất gọi là obitan nguyên tử.
- Obitan s có dạng hình cầu, obitan p có dạng hình số 8 nổi, obitan d, f có hình phức tạp.
Obitan s
z
x
y
Obitan p
x
z
x
y
Obitan p
y
z
x
y
Obitan p
z
z
x
y
V. Lớp và phân lớp

- Nguyên lí vững bền: ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt những
obitan có mức năng lượng từ thấp đến cao.
- Quy tắc Hun: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên obitan sao cho số electron
độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.
Cách viết cấu hình electron trong nguyên tử:
+ Xác định số electron
+ Sắp xếp các electron vào phân lớp theo thứ tự tăng dần mức năng lượng
+ Viết electron theo thứ tự các lớp và phân lớp.
Thí dụ: Viết cấu hình electron của Fe (Z = 26)
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
6


1s
2
2s
2
2p

mang điện.
Câu 3: Điện tích hạt nhân nguyên tử Z là:
A. số electron của nguyên tử. B. số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử.
C. số proton trong hạt nhân. D. số nơtron trong hạt nhân.
Câu 4: Kí hiệu nguyên tử
X
A
Z
cho biết những điều gì về nguyên tố X
A. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tử. B. Số hiệu nguyên tử.
C. Số khối của nguyên tử. D. Số hiệu nguyên tử và số khối.
Câu 5: Trong kí hiệu
X
A
Z
thì:
A. A là số khối xem như gần đúng khối lượng nguyên tử X C. Z là số electron ở lớp vỏ.
B. Z là số proton trong nguyên tử X. D. Cả A, B, C đều đúng.
Câu 6: Cho số hiệu nguyên tử của Clo, Oxi, Natri và Hiđro lần lược là 17; 8; 11 và 1. Hãy xét
xem kí hiệu nào sau đây không đúng
A.
Cl
36
17
B.
O
16
8
C.
Na

65
30
D.
Fe
56
29
Câu 9: Nhận định các tính chất:
I. Các nguyên tử có cùng số electron xung quanh nhân.
II. Các nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân.
III. Các nguyên tử có cùng số nơtron trong hạt nhân.
IV. Cùng có hóa tính giống nhau.
Các chất đồng vị có cùng các tính chất
A. I + II B. I + III C. I + II + IV D. I + II + III
Câu 10: Yếu tố nào sau đây ảnh hưởng đến tính chất hóa học của một nguyên tố hóa học
A. Khối lượng nguyên tử.
B. Điện tích hạt nhân.
C. Lực hút của điện tích hạt nhân với các electron ngoài cùng mạnh hay yếu.
D. Cả 2 điều A, C.
Dạng 2: Tìm nguyên tố và viết cấu hình electron – Đặc điểm electron của lớp và phân lớp
Câu 1: Nguyên tố M có 3 lớp electron và có 4 electron ở lớp ngoài cùng. Vậy M là
A. Phi kim B. Khí hiếm C. Kim loại D. Kim loại hoặc phi kim
Hướng Dẫn
Cấu hình Của M là ; 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2

3p
5
D. 1s
2
2s
2
2p
6
Câu 3: Cho các nguyên tố: Mg(12), Al(13), Si(14), P(15), Ca(20). Các nguyên tố thuộc cùng chu
kì là:
A. Mg, Al, Si, P B. P, Al, Si, Ca C. Mg, Al, Ca D. Mg, Al, Si, Ca
Hướng dẫn
Cách 1 :
Chu kỳ 1 có 2 nguyên tố Z=(1-2)
Chu kỳ 2 có 8 nguyên tố (3-10)
Chu kỳ 3 có 8 nguyên tố Z=(11- 18)
Chu kỳ 4 có 8 nguyên tố Z=(19-36)
Vậy các nguyên tố ở A thuộc CK 3.
Cách 2 : Viết cấu hình e . Chọn đáp án A
Câu 4: Nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là … 3s
2
3p
5
. Cấu hinh electron của ion
được tạo thành từ X là :
A. 1s
2
2s
2
2p

Nguyên tố X có cấu hinh e lớp ngoài cùng là 3s
2
3p
5
hay cấu hình e đầy đủ là 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
, có
7 e lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhận them 1 e để đạt cấu hình khí hiếm gần nó nhất X
-
:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
Câu 5: Cho nguyên tố X có cấu hình e lớp ngoài cùng là 3s
1

2
Hướng dẫn
Ta có X→X
1+
+1e→X
+
phải mất 1e ở phân lớp 3s
1
. Vậy cấu hình của X
+
là: 1s
2
2s
2
2p
6
Câu 6: Nguyên tố M có 7 e hóa trị biết M là kim loại thuộc chu kỳ 4. M là:
A. Co và Mn B. Mn(25) C. Co(27) D. Br(35)
Hướng dẫn:
Mn có cấu hình [Ar]3d
5
4s
2
Co có cấu hình [Ar]3d
7
4s
2
Br có cấu hình [Ar]3d
10
4s

2

Câu 10: Cấu hình của nguyên tử sau biểu diễn bằng ô lượng tử. Thông tin nào không đúng khi
nói về cấu hình đã cho? 1s
2
2s
2
2p
3
A. Nguyên tử có 7 electron B. Lớp ngoài cùng có 3 electron
C. Nguyên tử có 3 electron độc than D. Nguyên tử có 2 lớp electron
Câu 11: Xét các nguyên tố mà nguyên tử có lớp e ngoài cùng là lớp M. Số nguyên tố mà nguyên
tử của nó có một e độc thân là:
A. 3 B. 4 C. 1 D. 2
Hướng dẫn:
Xét các nguyên tố mà nguyên tử có lớp e ngoài cùng là lớp M tức là lớp thứ 3 hay n= 3, các
nguyên tố có 1 e độc than ngoài cùng phải có cấu hình hóa trị như sau: -3s
1
; -3s
2
3p
1
; -3s
2
3p
5
Câu 12: Electron cuối cùng của nguyên tố M điền vào phân lớp 3d

không => e cuối cùng của A và B cùng điền vào phân lớp 3s: A là Na, B là Mg , C là Al.
↑↓ ↑↓
↑ ↑ ↑
Dạng 3: Viết cấu hình electron Ion – Xác định T/c của nguyên tố
Câu 1: Cation kim loại M
n+
có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s
2
2p
6
.số cấu hình electron
lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tố thỏa mãn điều kiện
A.1 B. 4 C. 3 D. 2
Hướng Dẫn
Na :1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
Mg; 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2

2
3p
6
4s
2
C. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
D. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
1
Hướng dẫn:

. Cấu hình e của ion Fe
3+
là:
A. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
9
4s
2
B. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
4s

X
2+
: 1s
2
2s
2
2p
6
Y
2+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
Z: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2

2
2p
6
→X: X
2+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
Y
2+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
→ Y : 1s
2
2s

6
3s
2
3p
6
→ T: T
3-
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
M
2-
: 1s
2
2s
2
2p
6
→ M: M
2-
: 1s
2
2s


là 24, cuả Fe
3+
là 23, tác dụng chắn e trong Fe là lớn nhất và trong Fe
3+
là nhỏ nhất , điện tích
hiệu dụng của
2 3
Fe Fe Fe
+ +
< <
=> làm cho e còn lại Fe
3+
lien kết với hạt nhân chặt chẽ hơn=>
bán kính tăng dần theo dãy
3 2
Fe Fe Fe
+ +
< <
.
Câu 6: Cấu hình e của Co
3+

A. 1s
2
2s
2
2p
6
3s

5
4s
1
D. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
4
Hướng dẫn:
Cấu hình của Co: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
7

B. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
C. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
D. 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2


Câu 8: Tổng số p, n, e trong SO
4
2-
lần lượt là:
A. 48, 48, 50 B. 46, 48, 50 C. 48, 48, 46 D. 46, 48, 48
Hướng dẫn:
S có 16p, 16e và 16n. 4O sẽ có 32p, 32e, 32n . Vậy p=48, n=48, e=48. Vì ion SO
4
2-
. Nên số e
phải nhận thêm 2 . Số e là 50
II- Ví dụ bài tập
Dạng 1: Tính nguyên tử khối, nguyên tử lượng
Khối lượng nguyên tử tuyệt đối = m
p
+ m
n
+ m
e
=Nguyên Tử Khối (đvc) * 1,67 * 10
-24
Khối lượng nguyên tử tương đối = N
A
* Khối lượng tuyệt đối ( N
A
= 6,02 * 10
23
)
Câu 1: Biết khối lượng nguyên tử

Na
.6,02.10
23

= 38,1634.10
-27
.6,02.10
23
=22,97 (đvc)
M
Mg
=24,29 (đvc)
M
S
= 32,04 (đvc)
M
p
= 30,95 (đvc)
Câu 2: Biết nguyên tử khối (là Nguyên Tử Khối ) của: M
C
= 12, M
O
= 16, M
H
= 1, M
N
= 14.
Tính khối lượng phân tử: CO
2
, CH

CH
NH
H O
m kg
m kg
m kg
m kg




+
= =
=
=
=
Dạng 2: Bán kính nguyên tử - Khối lượng riêng của nguyên tử
- Thể tích nguyên tử :
3
4
3
V R
π
=
(R là bán kính nguyên tử ,
14,3=
π
)
- Thể tích mol nguyên tử V


-10
m = 10
-8
Câu 1: Tính khối lượng riêng của nguyên tử
a) Zn, biết r
Zn
= 1,35.10
-8
cm, M
Zn
= 65 b) Al, biết r
Al
= 1,43 Ǻ, M
Al
= 27
c) Na, biết r
Na
= 0,19 nm, M
Na
= 23 d) Cs, biết r
Cs
= 0,27 nm, M
Cs
= 133
Hướng Dẫn
Áp dung CT:
3
4
3
M M

(đvc/cm
3
)
Câu 2: Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Ca .biết thể tích 1 mol Ca là 25,87 cm
3
( trong thể
tích kim loại Ca các nguyên tử Ca được xem có dạng hình cầu, chiếm 74 % thể tích tinh thể , còn
lại là các khe trống )
A. 1,97. 10
-8
cm
3 B. 4,74 10
-8
cm
3 C. 4,78 10
-8
cm
3

D. 7,48 10
-8


→ = =
- Thể tích mol nguyên tử V

mol = V * N
A
'
23
6,02.10
V
V→ =
Thể tích thực chiếm 1 mol canxi là : 25,87 * 74/100 = 19,15 cm
3

Thể tích của một nguyên tử Ca là
V
Ca

= 19,15/ 6,02 *10
23
= 3 * 10
-23

Bán kính nguyên tử Ca là : R
3
Ca


4
→ X → CuCl
2
→ FeCl
2
→ HCl

HCl → CaCl
2

Hướng Dẫn
a) Gọi số p: Z; số n: N; số e: E. Mà số p = số e

Z = E
56
17
35
18
Z E N
Z E
Z N Clo
N
Z E
+ + =

= =


+ = → →
 


Z = E
Theo bài ta có: Z + N + E = 13

2Z + N = 13

N = 13 - 2Z (*)
Mặt khác: Z

N

1,52Z

hệ BPT
13 2
13 2 1,52
Z Z
Z Z
− ≥


− ≤


4,333
3,69
Z
Z



0,15 1,35
22,4
H Be Be Be
n n n mol m gam= = → = → =

Câu 3: Nguyên tử X có tổng số hạt là 126, trong đó số hạt nơtron nhiều hơn số proton 12 hạt.
Viết kí hiệu nguyên tử X.
A. Pd B. Fe C. Ca D. Cu
Hướng Dẫn
Gọi số p: Z; số n: N; số e: E. Mà số p = số e

Z = E
126
38
12
50
Z E N
Z E
N Z
N
Z E
+ + =

= =


− = → →
 
=


35,71.28
10
n
100
p
Flo
n
+ =

=


→ →
 
=
=



Câu 6: Nguyên tử X có tổng số hạt là 180, trong đó số hạt mang điện chiếm 58,89% tổng số hạt.
Viết kí hiệu nguyên tử X.
A. Clo B. Oxi C. Nitơ D. Iot
Hướng Dẫn
Gọi số p: Z; số n: N; số e: E. Mà số p = số e

Z = E
2p n 180
53,001
58,89.180
74

+ = =



= =

A=p+n=11+ 12=23 : R l Na : 1s
2
2s
2
2p
6
3s
1

Cõu 8: Mt ion M
3+
cú tng s ht proton, ntron, electron l 79, trong ú s ht mang in
nhiu hn s ht khụng mang in l 22.
a) Vit kớ hiu nguyờn t X
A. Clo B. Fe C. Nit D. Cr
b) Hũa tan hon ton m gam kim loi M trong dd H
2
SO
4
thu c dd X .hũa tan dd X trong dd
NaOH d c kt ta .em nung kt ta trong khụng khớ c 16 gam cht rn .Tớnh m gam
A. 11,2 B. 5,6 C. 22,4 D.8,4
c) Nhúng kim loại M nặng 8 gam vào 500 ml dd CuSO
4

Fe
2
O
3
0,2
16
0,1
160
ơ =
m= 0,2.56=11,2 gam
c) Tớnh nng CuSO
4
Gi s mol Fe P l x mol
4 4
uS uS
64. 56. 8,8 8 0,1 0,1 0,5 0,1 0,4
0,4
0,8( )
0,5
Cu Fe C O Pu C O du
M
m m m x x x n mol n mol
C M
= + = = = = =
= =
Cõu 9: Hp cht A cú cụng thc MX
2
, trong ú M chim 46,67% v khi lng .ht nhõn M cú
n p = 4 , cũn ht nhõn X cú n



= =





=
= =



X Y
X Y
X Y
X Y
M M
M Al M Mg
M Be M Li lo
M M
Cõu 11: Tng s ht trong phõn t MX l 84 ht, trong ú s ht mang in nhiu hn s ht
khụng mang in l 28. S ntron ca M nhiu hn s khi ca X l 12 n v. S ht trong M
ln hn s ht trong X l 36 ht.MX l hp cht no
A. CaO B. FeO C. MgO BaO
Hng Dn
- ở ví dụ này các em thường lựa chọn giải hệ 4 phương trình, như vậy bài toán sẽ tương đối
phức tạp và mất thời gian, do đó nếu chịu khó tư duy 1 chút các em có thể đưa bài toán về hệ
phương trình với ẩn là tổng số hạt.
- Nếu quan sát nhanh chỉ cẩn kết hợp dữ kiện đầu và cuối là ta có hệ PT với S (tổng số hạt)
Có: S


là 12. Tổng số hạt M
2+
nhiều hơn trong X

là 27 hạt. CTPT của MX
2

A. FeCl
2
B. CaCl
2
C. MgCl
2
D. BaCl
2
Hướng Dẫn
Ta có : S
M
+ 2S
X
= 186
Tổng số hạt trong M
2+
là S
M
– 2 (vì mất 2e), trong X
-
là S
X

B
5
: 2p
A
+ 5p
B
= 70(1) . A thuộc CK3 => 11≤ p
A
≤ 18
Thay (1) vào=> 6,8 ≤ p
B
≤ 9, 6=> p
B
có thể nhận giá trị 7; 9 hoặc 9
Biện luận:
-Nếu p
B
=7=> B là N thỏa mãn n
B
= p
B
=> p
A
= 17,5 ( loại)
-Nếu p
B
=8=> B là O thỏa mãn n
B
= p
B

+ 3p
B
=31→ p
B
< 10,33
A, B phải thuộc CK2. Mà là phi kim nên có thể là: C, N, O, F.
Do trong B có số p = số n nên B là C, N, O
-Nếu B là C thì P
B
=6, p
A
=13=> A là Al trong đó n
Al
= 14, (loại)
-Nếu B là N thì P
B
=7, p
A
=10=> A là Ne . Không thỏa mãn
-Nếu B là O thì P
B
=8, p
A
=7=> A là N. Công thức là NO
3
-
.
Dạng 4: Biết số nguyên tử, số khối các đồng vị tìm nguyên tử khối trung bình và ngược lại
Câu 1: Nguyên tố argon có 3 đồng vị:
%)06,0(%);31,0(%);63,99(

.
A. 73% B. 64% C. 40% D. 80%
Hướng Dẫn
Đặt % của đồng vị
Cu
63
29
là x, ta có phương trình:
63x + 65(1 – x) = 63,54  x = 0,73
Vậy
Cu
63
29
% = 73%
Câu 3: A, B là 2 đồng vị của 1 nguyên tố. A có NTK = 24, đồng vị B hơn A 1 n. Tính NTK trung
bình của 2 đồng vị biết tỉ lệ số nguyên tử của 2 đồng vị A, B là 3:2.
A. 49,98 B. 24,4 C. 70,4 D. 54,4
Hướng Dẫn
Theo giả thiết  NTK của B = 25
Đặt số nguyên tử đồng vị A là 3x  số nguyên tử đồng vị B là 2x

A
=
x
xx
5
2.253.24 +
= 24,4
Câu 4: Nguyên tố Cu có NTK trung bình = 63,54 có 2 đồng vị X, Y. Biết tổng số khối của 2
đông vị = 128, tỉ lệ số nguyên tử 2 đồng vị X:y = 0,37. Xđ số khối của 2 đồng vị X và Y

29
Cu
là 100 - x
Ta có
63x 65(100 x)
100
+ −
= 63,546
⇒ 63x + 6500 - 65x = 6354,6
⇒ x = 72,7
Vậy % số nguyên tử của đồng vị
63
29
Cu
là 72,7%.
Câu 6: Cho hai đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử :
1
1
H
(99,984%),
2
1
H
(0,016%) và hai
đồng vị của clo :
35
17
Cl
(75,53%),
37


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status