III. Xác định Khối Lượng, Khối Lượng Riêng, Bán Kính Nguyên Tử

III. Xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử

III. Xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử

● Tóm tắt kiến thức trọng tâm :

- Khối lượng nguyên tử tương đối và khối lượng nguyên tử tuyệt đối :

+ Khối lượng tuyệt đối (m) của nguyên tử là khối lượng thực của nguyên tử (rất nhỏ).

Ví dụ : mH = 1,67.10-24 gam; mC = 19,92.10-24 gam.

+ Khối lượng tương đối của nguyên tử (M) là khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị Cacbon (đvC) hay còn gọi là khối lượng mol. Quy ước 1đvC = 1u = khối lượng tuyệt đối của 12C = + Mối quan hệ giữa khối lượng tương đối và khối lượng tuyệt đối : hoặc

- Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích (r là bán kính nguyên tử). Khối lượng riêng của nguyên tử .

Phương pháp giải bài tập tính bán kính nguyên tử

+ Bước 1 : Tính thể tích của 1 mol nguyên tử : ( (rô) là độ đặc khít, là phần trăm thể tích mà các nguyên tử chiếm trong tinh thể kim loại).

+ Bước 2 : Tính thể tích của 1 nguyên tử : (N =6,023.1023 là số Avogađro)

+ Bước 3 : Áp dụng công thức tính thể tích hình cầu : .

►Các ví dụ minh họa◄

Ví dụ 1: Nguyên tử khối trung bình của bạc bằng 107,02 lần nguyên tử khối của hiđro. Nguyên tử khối của hiđro bằng 1,0079. Tính nguyên tử khối của bạc.

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta có : AAg = 107,02. AH AAg = 107,02.1,0079 = 107,865 đvC.

Ví dụ 2: Kết quả phân tích cho thấy trong phân tử khí CO2 có 27,3% C và 72,7% O theo khối lượng. Biết nguyên tử khối của C là 12,011. Hãy xác định nguyên tử khối của oxi.

Hướng dẫn giải

Gọi nguyên tử khối của oxi là A. Theo giả thiết trong phân tử CO2, C chiếm 27,3% nên ta có :

Ví dụ 3: Biết rằng khối lượng một nguyên tử oxi nặng gấp 15,842 lần và khối lượng của nguyên tử cacbon nặng gấp 11,9059 lần khối lượng của nguyên tử hiđro.

Hỏi nếu chọn khối lượng nguyên tử cacbon làm đơn vị (đvC) thì H, O có nguyên tử khối là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta có :

MO = 15,842.MH MC = 11,9059.MH

Suy ra :

Ví dụ 4: Nguyên tử kẽm (Zn) có nguyên tử khối bằng 65u. Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân, với bán kính r = 2.10-15m.

Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm là bao nhiêu tấn trên một centimet khối (tấn/cm3)?

Hướng dẫn giải

r = 2.10-15m = 2.10-13cm.

V = = = 33,49.10-39cm3.

Ta có 1u = 1,66.10-27 kg = 1,66.10-30 tấn.

Khối lượng riêng hạt nhân = = 3,32.109 tấn/cm3 .

Ví dụ 5: Nguyên tử Al có bán kính 1,43 và có nguyên tử khối là 27u. Khối lượng riêng của Al bằng bao nhiêu, biết rằng trong tinh thể nhôm các nguyên tử chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là các khe trống?

Hướng dẫn giải

● Cách 1 :

cm

Vnguyên tử Al = 12,243.10-24 cm3

M nguyên tử Al

d nguyên tử Al

Thực tế Vnguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể.

Vậy d thực tế của Al là : .

● Cách 2 :

V 1 mol nguyên tử Al = .

V 1 nguyên tử Al = .

Mặt khác :

Ví dụ 6: Trong nguyên tử X, giữa bán kính hạt nhân (r) và số khối của hạt nhân (A) có mối quan hệ như sau : r = 1,5.10-13.A1/3 cm. Tính khối lượng riêng (tấn/cm3) của hạt nhân nguyên tử X.

Hướng dẫn giải

Coi hạt nhân nguyên tử có dạng hình cầu, thì giữa thể tích hạt nhân và bán kính hạt nhân có mối liên hệ như sau :

(1)

Thay r = 1,5.10-13.A1/3 cm vào (1) ta có :

Trong nguyên tử, khối lượng của electron rất nhỏ nên khối lượng nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân.

Do đó khối lượng (gam) của 1 mol nguyên tử (M) có giá trị xấp xỉ bằng số khối (A).

Khối lượng của 1 nguyên tử xấp xỉ bằng khối lượng của hạt nhân =

Khối lượng riêng của hạt nhân

.

Ví dụ 7: Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm3. Giả thiết rằng, trong tinh thể canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Xác định bán kính nguyên tử canxi. Cho nguyên tử khối của Ca là 40.

Hướng dẫn giải

V 1 mol nguyên tử Ca = .

V 1 nguyên tử Ca = .

Mặt khác :

V1 nguyên tử Ca = = 1,96.10-8 cm.

Ví dụ 8: Theo định nghĩa, số Avogađro là một số bằng số nguyên tử đồng vị 12C có trong 12 gam đồng vị 12C. Số Avogađro được kí hiệu là N, N có giá trị là 6,023.1023. Khối lượng của một nguyên tử 12C là bao nhiêu gam ?

Hướng dẫn giải

Khối lượng của một nguyên tử cacbon 12,

Danh sách các bài giảng, bài tập

•  A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT •  I. Thành phần nguyên tử

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 1 thành phần nguyên tử. Nguyên tử gồm hạt nhân và vỏ electron. Hạt nhân gồm các hạt proton và nơtron, phần vỏ gồm các electron. Các đặc trưng của các hạt cơ bản trong nguyên tử được tóm tắt trong bảng sau...

•  II. Điện tích và số khối hạt nhân

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 2 điện tích và số khối hạt nhân. Nguyên tử trung hòa điện, cho nên ngoài các electron mang điện âm, nguyên tử còn có hạt nhân mang điện dương. Điện tích hạt nhân là Z+, số đơn vị điện tích hạt nhân là Z. Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron

•  III. Đồng vị, nguyên tử khối trung bình

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 3 Đồng vị, nguyên tử khối trung bình. Đồng vị là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau số nơtron (khác nhau số khối A)...

•  IV. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử. Obitan nguyên tử

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 4 Sự chuyển động của electron trong nguyên tử. Obitan nguyên tử. Trong nguyên tử, các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân và không theo một quỹ đạo xác định...

•  V. Lớp và phân lớp electron

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 5 Lớp và phân lớp electron. Trong nguyên tử, mỗi electron có một mức năng lượng nhất định. Các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp thành một lớp electron....

•  VI. Cấu hình electron trong nguyên tử

Bài giảng hóa lớp 10 chương 1 Nguyên tử phần 6 Cấu hình electron trong nguyên tử. Mức năng lượng, trật tự mức năng lượng : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s ...

•  B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ NGUYÊN TỬ •  I. Bài tập về đồng vị

Bài tập hóa học lớp 10 chương 1 Nguyên tử - các dạng bài tập về đồng vị

•  II. Xác định nguyên tử

Bài tập hóa học lớp 10 chương 1 Nguyên tử - các dạng bài tập về xác định nguyên tử

•  III. Xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử

Bài tập hóa học lớp 10 chương 1 Nguyên tử - các dạng bài tập về xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử

•  Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm ôn luyện chương 1 Nguyên tử

Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm ôn luyện Hóa học lớp 10. Chương 1 Nguyên tử