CHUN ĐỀ NGUN TỬ TĨM TẮT LÍ THUYẾT I Thành phần nguyên tử Lớp vỏ: Bao gồm electron mang điện tích âm Electron có điện tích: q e = –1,602.10–19 C = 1– Khối lượng electron me = 9,1095.10–31 kg Hạt nhân: Bao gồm proton nơtron Proton có điện tích: qp = +1,602.10–19 C = 1+ Khối lượng proton mp = 1,6726.10–27 kg Nơtron khơng có điện tích có khối lượng: mn = 1,6748.10–27 kg Kết luận: Nguyên tử trung hòa điện, tổng số proton tổng số electron Khối lượng electron nhỏ so với proton nơtron II Điện tích số khối hạt nhân Điện tích hạt nhân Ngun tử có hạt nhân mang điện dương Điện tích hạt nhân Z +, số đơn vị điện tích hạt nhân Z Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron Số khối hạt nhân A = Z + N ≅ M Nguyên tố hóa học tập hợp ngun tử có số điện tích hạt nhân Kí hiệu: A ZX Trong A số khối nguyên tử, Z số hiệu nguyên tử III Đồng vị, nguyên tử khối trung bình Đồng vị tập hợp nguyên tử có số proton khác số nơtron Thí dụ: Nguyên tố cacbon có đồng vị: 12 6C , 13 6C , 14 6C Nguyên tử khối trung bình: Gọi A nguyên tử khối trung bình nguyên tố A 1, A2 nguyên tử khối đồng vị có % số nguyên tử a%, b% Ta có: A = a.A1 + b.A + 100 IV Sự chuyển động electron nguyên tử Obitan nguyên tử Trong nguyên tử, electron chuyển động nhanh xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo Khu vực xung quanh hạt nhân mà xác suất có mặt electron lớn gọi obitan nguyên tử Obitan s có dạng hình cầu, obitan p có dạng hình số nổi, obitan d, f có hình phc Bài tập hóa học lớp 10 Trần Ph¬ng Duy -1- V Lớp phân lớp Các electron nguyên tử xếp thành lớp phân lớp Các electron lớp có mức lượng gần Thứ tự kí hiệu lớp đánh số từ n = bắt đầu chữ K Có loại phân lớp kí hiệu là: s, p, d, f Số phân lớp lớp số thứ tự lớp Số obitan có phân lớp s, p, d, f 1, 3, Mỗi obitan chứa tối đa electron VI Cấu hình electron nguyên tử Mức lượng Trật tự mức lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s Sự phân bố electron nguyên tử tuân theo nguyên lí quy tắc: Nguyên lí Pau–li, nguyên lí vững bền, quy tắc Hun Cấu hình electron Sự phân bố electron vào obitan nguyên tử tuân theo quy tắc nguyên lí: Nguyên lí Pauli: Trên obitan có nhiều hai electron hai electron chuyển động tự quay khác chiều Nguyên lí vững bền: trạng thái bản, nguyên tử electron chiếm obitan có mức lượng từ thấp đến cao Quy tắc Hun: Trong phân lớp, electron phân bố obitan cho số electron độc thân tối đa electron phải có chiều tự quay giống Thí dụ: Viết cấu hình electron Fe (Z = 26) Sắp xếp theo mức lượng cho đủ số electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Viết lại cấu hình: 1s 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Bài tập hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -2- BÀI TẬP LUYỆN TẬP PHẦN BÀI TẬP TỰ LUẬN DẠNG 0: LÀM QUEN VỀ CÁC KHÁI NIỆM Bài Nguyên tử khối neon 20,179 Hãy tính khối lượng nguyên tử neon theo kg Bài Biết khối lượng nguyên tử oxi nặng gấp 15,842 lần khối lượng nguyên tử cacbon 12C nặng gấp 11,9059 lần khối lượng nguyên tử hiđro Hỏi chọn 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon 12C làm đơn vị H, O có ngun tử khối bao nhiêu? Bài Hãy cho biết số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron số electron ngun tử có kí hiệu sau 39 a) Li, 23 Na, 19 K, 40 Ca, 234 Th 11 19 90 56 b) H, He, 12 C, 16 O, 32 P, 26 Fe 15 Hoàn thành bảng sau Đồng vị Li Đồng vị Số đơn vị điện tích hạt nhân Số P Số N Số E Số đơn vị điện tích hạt nhân Số P Số N Số E Bài Nguyên tử khối trung bình bạc 107,02 lần nguyên tử khối hiđro Nguyên tử khối hiđro 1,0079 Tính nguyên tử khối bạc Bài tập hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -3- DẠNG : TOÁN VỀ ĐỒNG VỊ NGUYÊN TỬ Bài Các nguyên tử A, B, C, D, E có số proton số nơtron sau: A: 28 proton 31 nơtron B: 18 proton 22 nơtron C: 28 proton 34 nơtron D: 29 proton 30 nơtron E: 26 proton 30 nơtron Hỏi nguyên tử đồng vị nguyên tố nguyên tố nguyên tố gì? Bài Cho hai đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử : H (99,984%), H (0,016%) hai đồng 1 35 vị clo 17 Cl (75,53%), 37 Cl (24,47%) 17 a) Tính nguyên tử khối trung bình ngun tố b) Có thể có loại phân tử HCl khác tạo nên từ loại đồng vị cho c) Tính phân tử khối gần loại phân tử nói Hướng dẫn: Để tìm ngun tử khối trung bình nguyên tố ta áp dụng công thức : A = A x1 + A2 x + A3 x3 100 A1, A2, A3 số khối đồng vị 1, 2, x1, x2, x3 % số nguyên tử đồng vị 1, 2, A= A x1 + A2 x + A3 x3 x1 + x + x A1, A2, A3 số khối đồng vị 1, 2, x1, x2, x3 số nguyên tử đồng vị 1, 2, Bài Ngtố X có đồng vị , tỉ lệ số ngtử đồng vị 1, đồng vị 31 : 19 Đồng vị có 51p, 70n đồng vị thứ đồng vị nơtron Tìm ngtử khối trung bình X ? Bµi tËp hãa häc líp 10 Trần Phơng Duy -4- Bài Clo coù hai đồng vị 37 Cl ; 17 Cl Tỉ lệ số nguyên tử hai đồng vị : Tính 35 17 nguyên tử lượng trung bình Clo Bµi tËp hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -5- Bi Nguyên tử khối trung bình đồng 63,546 Đồng tồn tự nhiên hai dạng 63 65 63 đồng vị 29 Cu 29 Cu Tính tỉ lệ % số nguyên tử đồng 29 Cu tồn tự nhiên Bài 10 Biết nguyên tố Agon có ba đồng vị khác nhau, ứng với số khối 36, 38 A Phần trăm đồng vị tương ứng bằng: 0,34%; 0,06% 99,6% Tính số khối A đồng vị thứ ba, biết nguyên tử khối trung bình agon 39,98 Bài 11 Nguyên tử Mg có ba đồng vị ứng 24Mg, 25Mg, 26Mg với thành phần phần trăm tự nhiên 78,6%; 10,1%; 11,3% a Tính nguyên tử khối trung bình Mg b Giả sử lượng Mg có 50 ngun tử 25Mg, số nguyên tử tương ứng hai đồng vị lại bao nhiêu? DẠNG CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ VÀ ION Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn phân bố e phân lớp thuộc lớp khác Quy ước cách viết cấu hình e nguyên tử: - số thứ tự lớp e viết số (1, 2, 3… ) - phân lớp ký hiệu chữ thường (s, p, d, f) - số e dược ghi số phía trên, bên phải kí hiệucủa phân lớp ( s2, p2…… ) Cách viết cấu hình electron nguyên tử: - Xác đinh số electron ngun tử Bµi tËp hãa häc líp 10 – Trần Phơng Duy -6- - Cỏc electron c phõn b theo thứ tự tăng dần mức lượng AO, theo nguyên lý quy tắc phân bố electron nguyên tử Theo sơ đồ mức lựơng sau: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s Bài 12 Cho biết tên, kí hiệu, số hiệu nguyên tử a) ngun tố có số electron lớp ngồi tối đa b) nguyên tố có electron lớp c) nguyên tố có electron lớp d) nguyên tố có electron độc thân trạng thái Bài 13 Viết cấu hình eletron đầy đủ cho ngun có lớp electron ngồi a 2s1 b 2s² 2p³ c 2s² 2p6 d 3s² 3p³ Bài tập hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -7- Bài 14 Hãy viết cấu hình electron nguyên tố có số hiệu nguyên tử Z = 20, Z = 21, Z = 22, Z = 24, Z = 29 xác định số electron độc thân nguyên tử Chú ý: Khi viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố phải lưu ý TH giả bảo hòa sau: TH1 : Trường hợp bán bảo hòa: Như cấu hinh electron nguyên tử Cr (Z = 24) Khi viết mà electron cuối cung điền vào AOd sau: (n-1)d4 ns2 electron phân lớp ns nhảy sang phân lớp (n-1)d để đạt cấu hình bền vững nên phai viết lai cấu hinh nguyên tử nguyên tố dạng (n-1)d5 ns1 với thực tế TH2 : Trường hợp vội bảo hòa: Như cấu hinh electron nguyên tử Cu (Z = 29) Khi viết mà electron cuối cung điền vào AOd sau: (n-1)d9 ns2 electron phân lớp ns nhảy sang phân lớp (n-1)d để đạt cấu hình bền vững nên phai viết lai cấu hinh nguyên tử nguyên tố dạng (n-1)d10 ns1 với thực tế Làm cách hoàn thành bảng sau: Z 20 21 22 24 29 Cấu hình electron Sự phân bố electron phân lớp ngồi Số e độc thân Bài 16 Hãy viết cấu hình electron nguyên tử sau cho biết số lớp, số electron lớp cùng, số electron phân lớp nguyên tử H, Li, Na, K, Ca, Mg, C, Si, O Làm cách hoàn thành bảng sau : Nguyên tử Z Cấu hình electron Số lớp Số electron Lớp Phân lớp H Li Na K Ca Mg C Si O Bµi tËp hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -8- Bi 17 Nguyên tử nguyên tố Y có tổng số electron phân lớp p 11 Hãy viết cấu hình electron nguyên tử Y Bài 18 Ngun tử ngun tố X có cấu hình electron lớp 4s Xác định cấu hình electron X Bài 19 Nguyên tử Fe có Z = 26 Hãy viết cấu hình elctron Fe Viết cấu hình electron ion Fe2+ Fe3+ Hướng dẫn • Viết cấu hình electron nguyên tử R • Bớt dần từ 1, 2, …… n electron cấu hình electron R theo thứ tự từ vào ( từ phải sang trái theo thứ tự xếp cấu hình nguyên tử R theo quy tắc hết lớp vào đến lớp Bµi tËp hãa häc líp 10 Trần Phơng Duy -9- Chỳ ý: i vi nguyờn tứ ngun tố R có cấu hình phân lớp ngồi (n-1)da ns2 viết cấu hinh cho ion R ta củng bớt 1, 2, …… n electron từ phân lớp ns2 trước đến hết bớt electron phân lớp (n-1)da Bài 20 Viết cấu hình electron ion K+, Cr3+, Cr2+, Pb2+ Bài 21 Viết cấu hình electron ion F– (Z = 9) Cl– (Z = 17) cho biết ion có đặc điểm gì? Bài tập hóa học lớp 10 Trần Ph¬ng Duy -10- ... nguyeõn tửỷ Bài tập hóa học lớp 10 Trần Ph¬ng Duy -21- BÀI TẬP LUYỆN TẬP PHẦN BÀI TẬP TỰ LUẬN DẠNG QUAN HỆ GIỮA CẤU HÌNH ELECTRON VỚI VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG HTTH NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Lưu... cấu hình: 1s 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Bµi tËp hóa học lớp 10 Trần Phơng Duy -2- BI TẬP LUYỆN TẬP PHẦN BÀI TẬP TỰ LUẬN DẠNG 0: LÀM QUEN VỀ CÁC KHÁI NIỆM Bài Nguyên tử khối neon 20,179 Hãy tính khối... tử X A 16 X B 19 X Bài tập hóa học lớp 10 Trần Ph¬ng Duy C 10 X D 18 X -15- Cõu 23: Tổng số hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố 13 Số khối nguyên tử là: A B 10 C 11 D TÊt c¶ sai