Xác định nguyên tố dựa vào số hạt
Mục lục bài viết
Chuyên đề Hóa học lớp 10: Xác định nguyên tố dựa vào số hạt được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
A. Phương pháp Xác định nguyên tố dựa vào số hạt
Nguyên tử của mỗi nguyên tố có một số Z đặc trưng nên để xác định nguyên tố ta cần xác định Z thông qua việc lập và giải phương trình về số hạt.
I. Dạng toán cơ bản cho 1 nguyên tử
Phương pháp giải bài tập
Căn cứ vào Z sẽ xác định được nguyên tử đó là thuộc nguyên tố hóa học nào
Lưu ý: Z = số proton (p) = số electron (e) = E
Số khối: A = Z + N
Tổng số hạt = 2.Z + N
Tổng số hạt mang điện = Z + E = 2Z
Ví dụ 1: Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử X là 82, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Vậy X là
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Ta có: 2.Z + N = 82
2.Z - N = 22
=> Z = (82 + 22)/4 = 26
=> X là Fe
Công thức áp dụng nhanh: Z = (S + A )/4
Trong đó:
Z: số hiệu nguyên tử
S: tổng số hạt
A: Hiệu số hạt mang điện và không mang điện
II. Dạng toán áp dụng cho hỗn hợp các nguyên tử
Phương pháp:
Nếu là MxYy thì có thể coi có x nguyên tử M và y nguyên tử Y.
Do đó x.ZX + y.ZY = (Sphân tử + Aphân tử) / 4
Ví dụ 2: Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có công thức là M2O là 140, trong phân tử X thì tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Vậy X là
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Trong X có 2 nguyên tử M và 1 nguyên tử O.
Nên ta có : 2.ZM + 8 = (140 + 44) : 4 = 46 ⇒ Z =19
⇒ M là K ⇒ X là K2O
Áp dụng mở rộng công thức trên trong giải ion
⇒ Nếu ion là Xx+thì ZX = (S + A+ 2x) / 4
⇒ Nếu ion Yy-thì ZY = (S + A – 2y) / 4
Vậy khác biệt của công thức này với công thức ban đầu đó là thêm giá trị của điện ion
Cách nhớ: nếu ion dương thì đem + 2 lần giá trị điện ion dương, nếu âm thì – 2 lần giá trị điện ion âm)
Ví dụ 3: Tổng số hạt cơ bản của ion M3+ là 79, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 19. M là
Hướng dẫn:
ZM = (79 + 19 +2.3) : 4 = 26 ⇒ M là sắt (Fe).
III. Dạng toán cho tổng số hạt cơ bản
Phương pháp
Với dạng này thì ta phải kết hợp thêm bất đẳng thức:
1 ≤ N/Z ≤ 1,52 (với 82 nguyên tố đầu bảng tuần hoàn)
1 ≤ (S −2Z)/Z ≤ 1,52 ⇒ S/3,52 ≤ Z ≤ S/3
Thường với 1 số nguyên tố đầu độ chênh lệch giữa p, n, không nhiều thường là 1 hoặc 2, nên sau khi chia S cho 3 ta thường chon luôn giá trị nguyên gần nhất.
Ngoài ra có thể kết hợp công thức:
S = 2Z + N = Z + (Z + N) hay là S = Z + A
Ví dụ 4: Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 52, X thuộc nhóm VIIA. X là
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Z ≤ 52: 3 = 17,33 ⇒ Z là Clo (Cl)
ZM ≤ 60:3 = 20 ⇒ Ca, ZX ≤ 24 : 3 = 8 ⇒ O Vậy MX là CaO.
Ví dụ 5. Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng. Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32. Tìm công thức của hợp chất.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử X là p, n, e và của Y là p’, n’, e’.
Theo bài: p = n = e và p’ = n’ = e’.
Trong hợp chất XY2, X chiếm 50% về khối lượng nên:
\(\frac{{{M_X}}}{{2{M_Y}}} = \frac{{50}}{{50}} \Rightarrow \frac{{p + n}}{{2(p' + n')}} = 1 \Rightarrow p = 2p'\)
Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32 nên p + 2p’ = 32.
Từ đây tìm được: p = 16 (S) và p’ = 8 (O). Hợp chất cần tìm là SO2.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Cho nguyên tử X có tổng số hạt là 34, trong đó số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện. Xác định số khối X?
A. 23
B. 24
C. 27
D. 11
Ta có tổng số hạt trong nguyên tử: P + N + E = 34
Mà P = E = Z ⇒ 2Z + N = 34
Mặt khác số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện nên:
2Z = 1,8333N ⇒ 1,8333N + N = 34 ⇒ N = 12 ⇒ Z = 11
Vậy X có Z = 11 nên điện tích hạt nhân là 11+
Số khối của X: A = Z + N = 23
Câu 2. Một nguyên tử nguyên tố A có tổng số proton, nơtron, electron là 52. Tìm nguyên tố A.
A. Mg
B. Cl
C. Al
D. K
Ta có: 2Z + N = 52
Do bài toán có hai ẩn nhưng chỉ có một dữ kiện để lập phương trình nên ta sử dụng thêm giới hạn
1 ≤ N/Z ≤ 1,222 hay 52/3,222 ≤ Z ≤ 52/3 ⇒ 16,1 ≤ Z ≤ 17,3.
Chọn Z = 17 ⇒ N = 18 ⇒ A = 35 (nguyên tố Clo)
Câu 3. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 40.Tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12 hạt. Nguyên tố X có số khối là:
A. 27
B. 26
C. 28
D. 23
p + n + e = 40 vì p = e ⇒ 2p + n = 40 (1)
Hạt mang điện: p + e = 2p
Hạt không mang điện: n.
Theo bài: 2p – n = 12 (2)
Từ 1 và 2 ⇒ p = e = 13; n = 14 ⇒ A = p + n = 27
Vậy, kim loại X là Ca, Y là Fe.
Câu 4. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 12. Hai kim loại X, Y lần lượt là
A. Na, K.
B. K, Ca.
C. Mg, Fe.
D. Ca, Fe.
Đặt số proton, notron của A lần lượt là pA, nA
Đặt số proton, notron của A lần lượt là pB, nB
Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton = số electron → eA = pA ; eB = pB
Tổng số hạt p, n, e trong 2 nguyên tử A, B là 142 nên ta có phương trình:
(pA + eA + nA) + (pB + eB + nB) = 142
→ 2pA + nA + 2pB + nB = 142
→ 2pA + 2pB + nA + nB = 142 (1)
Trong A, B số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 nên ta có phương trình
(pA + eA + pB + eB) – (nA + nB) = 42
→ (2pA + 2pB) – (nA + nB) = 42 (2)
Số hạt mang điện của B nhiều hơn A là 12 nên ta có phương trình
(pB + eB) – (pA + eA) = 12
→ 2pB – 2pA = 12
→ pB – pA = 6 (3)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
(2pA + 2pB) + (nA + nB) = 142
(2pA + 2pB) − (nA+nB) = 42
2pA + 2pB = 92 (4)
nA + nB = 50
Từ (3) và (4) kết hợp ta có hệ phương trình:
−pA + pB = 6(3)
2pA + 2pB = 92(4)
⇒ pA = 20
pB = 26
Vậy 2 nguyên tố A, B là Ca và Fe
Câu 5. Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử nguyên tố X là 155, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33 hạt. X là nguyên tố nào sau đây?
A. Al
B. Fe
C. Cu
D. Ag
Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong 1 nguyên tử nguyên tố X là 155:
p + e + n = 155 hay 2p + n = 155 (do p = e) (1)
Số hạt mang điện (p và e) nhiều hơn số hạt không mang điện (n) là 33 hạt.
(p + e) – n = 33 hay 2p – n = 33(2)
Giải (1), (2) ta có p = e = 47 => A = P + N = 108 => Ag
Câu 6. Một ion X3+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 79, trong đó số hat mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. Viết kí hiệu của nguyên tử X.
A. \({}_{26}^{56}X\)
B. \({}_{29}^{64}X\)
C. \({}_{24}^{52}X\)
D. \({}_{20}^{40}X\)
Gọi pM , eM và nM là 3 hạt cơ bản của nguyên tố M
=> tổng số hạt cơ bản của ion M3+ là: pM + eM + nM -3 = 79
=> 2.pM + nM = 82 (1)
Trong ion M3+, số hạt mang điện là: pM và eM -3 (ion M3+ có ít hơn 3 electron so với nguyên tử M)
Mà tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 19
=> pM + eM - 3 - nM = 19 => 2pM – nM = 22 (2)
Từ (1) và (2) => pM = eM = 26; nM = 30
⇒ Z = 26; N = 30 ⇒ A = 56. Vậy ki hiệu nguyên tử: 2656X
Câu 7. Tổng số các hạt trong nguyên tử M là 18. Nguyên tử M có tổng số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện. Hãy viết kí hiệu nguyên tử M.
Tổng số hạt trong nguyên tử : P + N + E = 18
Mà P = E = Z ⇒ 2Z + N = 18
Măt khác tổng số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện
2Z = 2N ⇒ Z = N = 6 ⇒ A = 12
Kí hiệu nguyên tử M: 612C.
Câu 8. Mỗi phân tử XY2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. Hãy xác định kí hiệu hoá học của X, Y lần lượt là
A. Fe và S
B. S và O
C. C và O
D. Pb và Cl
Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là ZX, Y là ZY; số nơtron (hạt không mang điện) của X là NX, Y là NY. Với XY2, ta có các phương trình:
tổng số hạt của X và Y là: 2 ZX + 4 ZY + NX + 2 NY = 178 (1)
Số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là: 2.ZX + 4.ZY - NX – 2.NY = 54 (2)
Số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là: 4.ZY – 2.ZX = 12 (3)
ZY = 16; ZX = 26
Vậy X là sắt, Y là lưu huỳnh ⇒ XY2 là FeS2
Câu 9. Tổng số hạt mang điện trong hợp chất AB2 bằng 44. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử A là 4. Số hiệu nguyên tử của A và B lần lượt là
5; 9.
7; 9.
16; 8.
6; 8.
Gọi số hạt proton, electron của nguyên tử A, B lần lượt là p1, p2, e1, e2
Theo đề bài ta có tổng số hạt mang điện trong hợp chất AB2 bằng 44
⟹ (p1 + e1) + 2.(p2 + e2) = 44
⟹ 2p1 + 2.2p2 = 44
⟹ 2p1 + 4p2 = 44 (1)
- Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử A là 4
⟹ (p2 + e2) - (p1 + e1) = 4
⟹ 2p2 - 2p1 = 4 (2)
Giải hệ (1) (2) được p1 = 6 và p2 = 8
Vậy ZA = p1 = 6; ZB = p2 = 8.
Câu 10. Một ion A3+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 79, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. Số hạt electron có trong ion A3+ là?
A. 26
B. 23
C. 24
D. 25
Gọi số hạt proton, notron, electron trong nguyên tử M lần lượt là P, N, E.
Vì ion M3+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 79 nên P + N + E – 3 = 79
Suy ra 2P + N = 82 (1)
Vì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19 nên P + E -3 – N = 19 → 2P – N= 22 (2)
Giải hệ (1) và (2) ta có P = 26 và N = 30.
Vậy số hạt electron trong ion M3+ là 26 – 3 = 23 hạt
C. Câu hỏi bài tập vận dụng
Câu 1. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 12. Xác định hai kim loại X, Y.
Câu 2. Mỗi phân tử XY2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y.
Câu 3. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A và B là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của nguyên tử A là 12. Xác định 2 kim loại A và B.
Câu 4. Nguyên tử của một nguyên tố A có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 48, trong đó số hạt mang điện gấp hai lần số hạt không mang điện. Tính số hạt mỗi loại.
Câu 5. Nguyên tử X có tổng số proton, nơtron, electron là 116 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 24. Xác định số hạt từng loại.
Câu 6. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong 2 nguyên tử kim loại A và B là 142 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42, số hạt mang điện của B nhiều hơn A là 12. Tính số proton mỗi loại.
..................................................
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Hóa học 10: Xác định nguyên tố dựa vào số hạt. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook, mời bạn đọc tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 10 để có thể cập nhật thêm nhiều tài liệu mới nhất.
