Cách tính số neutron, proton, electron

Cách tính số neutron, proton, electron” là dạng bài tập cơ bản và quan trọng khi học về cấu tạo nguyên tử. Tài liệu giúp học sinh ghi nhớ mối quan hệ giữa số hiệu nguyên tử (Z), số khối (A), proton (p), neutron (n) và electron (e), từ đó vận dụng công thức để xác định chính xác số hạt trong nguyên tử và giải nhanh các dạng bài tập liên quan.

A. LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Nguyên tử gồm 3 hạt cơ bản: Proton, Neutron, Electron

Nguyên tử trung hòa điện: số proton (P) = số electron (E).

Các biểu thức: (1) Z = P = E; (2) A = Z + N ⇒ Kí hiệu nguyên tử

Phương pháp: Lập hệ 2 ẩn 2 phương trình chứa Z, N ⇒ Z, N ⇒ P, E, A ⇒ Kí hiệu .

- Các đại lượng: Quy về 2 ẩn là Z và N.

+ Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử (p, n, e): P + N + E = 2Z + N.

+ Tổng số hạt trong hạt nhân: P + N = Z + N.

+ Hạt mang điện trong nguyên tử: P + E = 2Z.

+ Hạt mang điện trong hạt nhân: P = Z.

+ Hạt không mang điện: N.

- Nếu đề bài chỉ cho 1 dữ kiện về tổng số hạt thì dùng điều kiện bền của hạt nhân để biện luận:

Với các nguyên tử có Z ≤ 82 (Pb) ta luôn có: . THĐB:

B. VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Hợp kim chứa nguyên tố X nhẹ và bền, dùng chế tạo vỏ máy bay, tên lửa. Nguyên tố X còn được sử dụng trong xây dựng, ngành điện và đồ gia dụng.

Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt (proton, electron, neutron) là 40.

Tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12.

a) Tính số hạt mỗi loại (proton, electron, neutron) trong nguyên tử X.

b) Tính số khối của nguyên tử X.

Hướng dẫn giải

a) Nguyên tử trung hòa về điện nên p = e.

Theo bài ra ta có: p + e + n = 40 hay 2p + n = 40 (1)

và 2p – n = 12 (2)

Giải hệ hai phương trình (1) và (2)

⇒ p = e = 13 và n = 14

b) Số khối của X là: p + n = 13 + 14 = 27

Ví dụ 2: Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14.

a) Tính số proton, số neutron, số electron của nguyên tử X.

b) Tính khối lượng nguyên tử X.

c) Cho biết nguyên tử X có bao nhiêu lớp electron và chỉ ra số electron trên mỗi lớp.

Hướng dẫn trả lời

a) Gọi số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử X lần lượt là P, N và E.

Nguyên tử trung hòa về điện nên E = P (1)

Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46 nên:

P + N + E = 46 (2)

Thay E = P vào (2) ta được 2P + N = 46 hay N = 46 – 2P (3)

Trong X số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 nên:

(P + E) – N = 14 (4)

Thay E = P; N = 46 – 2P vào (4) ta được:

2P – (46 – 2P) = 14 ⇒ P = 15 (= E)

Vậy N = 46 – 2.15 = 16.

Số hạt proton, electron và neutron của X lần lượt là 15, 15, 16.

b) Khối lượng nguyên tử X là: 15 . 1 + 16 . 1 = 31 (amu)

c) Nguyên tử X có 15 electron được sắp xếp vào 3 lớp.

- Lớp thứ nhất (gần hạt nhân nhất) có 2 electron.

- Lớp thứ hai có 8 electron.

- Lớp thứ ba (lớp ngoài cùng) có 5 electron.

C. CÂU HỎI BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Bài 1: Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 10. Số khối của nguyên tử nguyên tố X là bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời

Với các nguyên tử bền ta có:

Theo bài ra có:

2Z + N = 10 ⇒ N = 10 – 2Z, thay vào (1) ta có:

⇔ Z ≤ 10 – 2Z ≤ 1,52Z

⇔ 2,84 ≤ Z ≤ 3,33

Chọn Z = 3 ⇒ N = 4

Số khối của X bằng Z + N = 7

Bài 2. Các hợp chất của nguyên tố Y được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong các lò sản xuất sắt, thép, kim loại màu, thủy tinh và xi măng. Oxide của Y và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp hóa chất và xây dựng. Nguyên tử Y có tổng số các hạt là 36. Số hạt không mang điện bằng một nửa hiệu số giữa tổng số hạt với số hạt mang điện tích âm. Xác định thành phần cấu tạo của nguyên tử Y

D. CÂU HỎI VẬN DỤNG

Bài 1: Nguyên tử Y có tổng số các hạt là 36. Số hạt không mang điện bằng một nửa hiệu số giữa tổng số hạt với số hạt mang điện tích âm. Số hạt trong hạt nhân nguyên tử Y là?

CHI TIẾT TÀI LIỆU NẰM TRONG FILE TẢI VỀ

-------------------------------------------