Bài 3. Nguyên tố hóa học trang 16, 17, 18, 19, 20 Hóa 10 Cánh diều...

Câu hỏi trang 16 mở đầu

Hướng dẫn giải :

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

Lời giải chi tiết :

- 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

Câu hỏi trang 16

Hướng dẫn giải :

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

Lời giải chi tiết :

- 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.

Câu hỏi 1 trang 17 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

1. - Số proton trong một hạt nhân nguyên tử được gọi là số hiệu nguyên tử

- Phân tử S₈ nghĩa là có 8 nguyên tử S

2.

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

Số khối nguyên tử = số proton + số neutron

Lời giải chi tiết :

1.

- Phân tử S₈ nghĩa là có 8 nguyên tử S

=> 1 nguyên tử S có 128 : 8 = 16 electron

- Nguyên tử trung hòa về điện có số hạt proton = số hạt electron

=> Nguyên tử S có 16 proton

- Mà số proton trong một hạt nhân nguyên tử được gọi là số hiệu nguyên tử

=> Nguyên tử S có số hiệu nguyên tử là 16

2.

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

Câu hỏi trang 17

Hướng dẫn giải :

- Kí kiệu nguyên tử \({}_Z^AX\)cho biết kí hiệu hóa học của nguyên tố (X), số hiệu nguyên tử (Z) và số khối (A)

- Số hiệu nguyên tử = số proton

- Số khối = số proton + số neutron

Lời giải chi tiết :

- 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:

Câu hỏi 3 trang 17 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

- Kí kiệu nguyên tử \({}_Z^AX\)cho biết kí hiệu hóa học của nguyên tố (X), số hiệu nguyên tử (Z) và số khối (A)

- Số hiệu nguyên tử = số proton

- Số khối = số proton + số neutron

Lời giải chi tiết :

- 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:

Câu hỏi trang 18

Hướng dẫn giải :

Các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học có hạt nhân khác nhau về số neutron, có cùng số proton là đồng vị của nhau.

Lời giải chi tiết :

- 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.

Câu hỏi 1,2 trang 18 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

1.  Nguyên tử O có số hiệu nguyên tử Z = 8.

- Thay Z = 8 vào bất phương trình:\(1 \leqslant \frac{N}{Z} \leqslant 1,25\) => Tìm ra khoảng giá trị của N

=> Tìm ra khoảng giá trị của số khối (A)

=> Đồng vị thường gặp của oxygen

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

Lời giải chi tiết :

1. 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: \({}_8^{16}O\), \({}_8^{17}O\), \({}_8^{18}O\).

2. 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

Câu hỏi 4 trang 18 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

- 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 phần trăm các đồng vị

               A, B, C, D là số khối của đồng vị dó

Lời giải chi tiết :

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

Câu hỏi trang 18

Hướng dẫn giải :

- 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 phần trăm các đồng vị

              A, B, C, D là số khối của đồng vị đó

Lời giải chi tiết :

- 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

Giải Bài tập 1,2,3,4 trang 20 SGK hóa 10 cánh diều

Hướng dẫn giải :

- Kí kiệu nguyên tử \({}_Z^AX\)cho biết kí hiệu hóa học của nguyên tố (X), số hiệu nguyên tử (Z) và số khối (A)

- Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron

- Số khối = số proton + số neutron

Lời giải chi tiết :

-   \({}_{18}^{40}{\text{Ar}}\)

   + 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

Hướng dẫn giải :

(a). Những nguyên tử đều có số electron = số proton

(b). Hai ion đều có cùng số proton mà số proton = số hiệu nguyên tử

(c). Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân

(d). Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân

Lời giải chi tiết :

- 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)

Hướng dẫn giải :

Bước 1: Tính số mol đồng

Bước 2: 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

Bước 3: Áp dụng công thức: \(M = \frac{{aA + bB + cC + {\text{dD}} + ...}}{{100}}\) => Tìm ra giá trị của x

Bước 4: Từ phần trăm của mỗi đồng vị => Số mol của mỗi đồng vị

Lời giải chi tiết :

 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

Hướng dẫn giải :

a) Dựa vào Hình 3.5, nêu các đồng vị bền của Neon

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

Lời giải chi tiết :

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