Lý thuyết Hóa học 10 bài: Ôn tập chương 1

a. Thành phần cấu tạo nguyên tử

- Nguyên tử gồm:

+ Hạt nhân chứa proton, neutron

+ Vỏ nguyên tử chứa electron.

b. Sự tìm ra electron

- Trong nguyên tử tồn tại một loại hạt electron (kí hiệu là e) có khối lượng và mang diện tích âm

+ Điện tích: q_e = -1,602.10^-19 C (coulomb).

=> Dùng làm điện tích đơn vị, điện tích của electron được quy ước là -1.

+ Khối lượng m = 9,11.10^-28g.

c. Sự khám phá hạt nhân nguyên tử

- Nguyên tử:

+ Có cấu tạo rỗng

+ Gồm hạt nhân ở trung tâm và lớp vỏ là các electron chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Nguyên tử trung hoà về điện

số đơn vị điện tích đương của hạt nhân = số đơn vị điện tích âm của các electron trong nguyên tử.

d. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

- Hạt nhân nguyên tử gồm hai loại hạt:

+ proton: mang diện tích dương (+1)

+ neutron: không mang điện.

- Proton và neutron có khối lượng gần bằng nhau.

e. Kích thước và khối lượng nguyên tử

Khối lượng của nguyên tử gần bằng khối lượng hạt nhân

a. Hạt nhân nguyên tử

Điện tích hạt nhân = +Z.

Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton (P) = số electron (E).

Số khối (A) = số proton (P) + số neutron (N)

b. Nguyên tố Hóa học

- Mỗi nguyên tố hóa học có một số hiệu nguyên tử.

- Nguyên tố hoá học là tập hợp những nguyên tử có cùng diện tích hạt nhân.

- \(_Z^AX\): Kí hiệu nguyên tử được sử dụng để biểu thị nguyên tử của một nguyên tố hoá học.

c. Đồng vị

- Các đồng vị của một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton (P), cùng số hiệu nguyên tử (Z), nhưng khác nhau về số neutron (N).

d. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình

- Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử (1 amu).

- Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X:

\(\overline {{{\rm{A}}_{\rm{x}}}}  = \frac{{{a_1}.{A_1} + {a_2}.{A_2} + ... + {a_i}.{A_i}}}{{100}}\)

\(\overline {{{\rm{A}}_{\rm{x}}}}\) là nguyên tử khối trung bình của X.

Ai là nguyên tử khối đồng vị thứ i.

ai là tỉ lệ % số nguyên tử đồng vị thứ i.

a. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử

- Orbital nguyên tử (Atomic Orbital, viết tắt AO) là khu vực không gian xung quanh hạt nhân nguyên tử mà tại đó xác suất tìm thấy electron là lớn nhất (khoảng 90%).

- Một số AO thường gặp: S, P, d, f.

- Các AO có hình dạng khác nhau: AO s có dạng hình cầu, AO p có dạng hình số tám nổi, AO d và f có hình dạng phức tạp.

b. Lớp và phân lớp electron

- Trong nguyên tử, các electron được sắp xếp thành từng lớp (kí hiệu K, L, M, N, O, P,Q) từ gần đến xa hạt nhân, theo thứ tự từ lớp n = 1 đến n=7

- Các electron trên cùng một lớp có năng lượng gần bằng nhau.

- Mỗi lớp electron phân chia thành các phần lớp, được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường: s, p, d, f. Các electron thuộc các phần lớp s, p, d và f được gọi tương ứng là các electron s, p, dvà f.

- Các phân lớp s, p, d và f lần lượt có các số AO tương ứng 1, 3, 5 và 7.

- Các electron trên cùng một phần lớp có năng lượng bằng nhau. Với 4 lớp đầu (1, 2, 3, 4) số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó.

c. Cấu hình electron nguyên tử

- Nguyên lí vững bền: Ở trạng thái cơ bản, các electron trong nguyên tử chiếm lần lượt những orbital có mức năng lượng từ thấp đến cao: Is 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p...

- Nguyên lí Pauli: Mỗi orbital chỉ chứa tối đa 2 electron và có chiều tự quay ngược nhau.

=> Số electron tối đa trong lớp n là 2n (n<4).

- Quy tắc Hund: Trong cùng một phần lớn chưa bão hoà, các electron sẽ phân bố vào các orbital sao cho số electron độc thân là tối đa.

- Cấu hình electron nguyên tử phải được viết theo thứ tự các lớp electron và phân lớp trong mỗi lớp. Trong đó:

+ Số thứ tự lớp electron được viết bằng các số tự nhiên (n= 1, 2, 3, ...).

+ Phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường s, p, d, f.

+ Số electron của từng phần lớn được ghi bằng chỉ số ở phía trên, bên phải kí hiệu của phân lớp.

Bài 1: Hãy điền những dữ liệu còn thiếu vào các chỗ trống trong các câu sau:

a) Trong ống tia âm cực, tia âm cực được phát ra từ điện cực âm được gọi là (1) ….

b) Đơn vị nhỏ nhất của một nguyên tố có thể tồn tại đơn lẻ hoặc tồn tại trong các phân tử được gọi là (2) …..

c) Hạt mang điện tích dương được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử được gọi là (3) ….

d) Hạt không mang điện tồn tại trong hạt nhân nguyên tử được gọi là (4) ….

e) Hạt trong nguyên tử có khối lượng nhỏ nhất và khối lượng lớn nhất, tương ứng là (5) …. và (6) …..

Hướng dẫn giải

a) Trong ống tia âm cực, tia âm cực được phát ra từ điện cực âm được gọi là (1) cathode.

b) Đơn vị nhỏ nhất của một nguyên tố có thể tồn tại đơn lẻ hoặc tồn tại trong các phân tử được gọi là (2) nguyên tử.

c) Hạt mang điện tích dương được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử được gọi là (3) proton.

d) Hạt không mang điện tồn tại trong hạt nhân nguyên tử được gọi là (4) neutron.

e) Hạt trong nguyên tử có khối lượng nhỏ nhất và khối lượng lớn nhất, tương ứng là (5) electron và (6) neutron.

Bài 2: Oxide của kim loại M (M₂O) được ứng dụng rất nhiều trong ngành hóa chất như sản xuất xi măng, sản xuất phân bón, … Trong sản xuất phân bón, chúng ta thường thấy M₂O có màu trắng, tan nhiều trong nước và là thành phần không thể thiếu cho mọi loại cây trồng. Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có công thức M₂O là 140, trong phân tử X có tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Xác định công thức phân tử của M₂O.

Hướng dẫn giải

Trong X có 2 nguyên tử M và 1 nguyên tử O.

Nguyên tử O có p_O = 8 và n_O = 8

Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có công thức M₂O là 140:

2(2p_M + n_M) + (2p_O + n_O) = 140 hay 4p_M + 2n_M = 116 (1)

Trong phân tử X có tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44:

2(2pM + nM) - (2pO + nO) = 44 hay 4pM - 2nM  = 36 (2)

Từ (1) và (2) có p_M = 19 và n_M = 20.

Vậy M là K (potassium); X là K₂O.

Bài 3: X được dùng làm chất bán dẫn trong kĩ thuật vô tuyến điện, chế tạo pin mặt trời. Nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp electron. Lớp ngoài cùng có 4 electron. Xác định số hiệu nguyên tử của X và tên nguyên tố X. Viết cấu hình electron của X.

Hướng dẫn giải

X có 3 lớp electron, lớp 1 có 2 electron, lớp 2 có 8 electron, lớp 3 có 4 electron.

Số hiệu nguyên tử X là 2 + 8 + 4 = 14. Vậy X là Si (Silicon).

Cấu hình electron của X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p².