Phân dạng bài tập nguyên tử
Xem thêm
Phân dạng bài tập bảng tuần hoàn
Câu hỏi trắc nghiệm bảng tuần hoàn
PHÂN DẠNG BÀI TẬP VÀ VÍ DỤ MINH HỌA
● Dạng 1 : Xác định số khối, các loại hạt cơ bản trong nguyên tử, hợp chất, ion
Phương pháp giải
– STT ô nguyên tố = Z = số p = số e
– Số khối A = Z + N
– Tổng số hạt mang điện là P + E = 2Z
– Số hạt không mang điện là N
– Tổng số hạt cơ bản là S = P + E + N = 2Z + N = Z + A
– Ion dương (cation) Mn+ thì M nhường (cho ) ne thành ion Mn+
– Ion âm (anion) Xm- thì X nhận me thành ion Xm-
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Nguyên tử nhôm (Al) có 13 hạt proton và 14 hạt nơtron. Số khối của Al là
A. 13 B. 27 C. 14 D. 1
( Đề thi khảo sát chất lượng THPT Nguyễn Trãi – Thanh Hóa, năm 2016 )
Hướng dẫn giải
AAl = Z + N = p + n = 13 + 14 = 27
Chọn B
Ví dụ 2: Trong phân tử HNO3 tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là ( Cho )
A. 31 hạt B. 32 hạt C. 33 hạt D. 34 hạt
Hướng dẫn giải
Trong HNO3 có : Tổng số hạt mang điện là 2.1 + 2.7 + 2.8.3 = 64
Tổng số hạt không mang điện là (1 – 1) + (14 – 7) + (16 – 8).3 = 31
Trong HNO3 thì tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là: 64 – 31 = 33
Chọn C
Ví dụ 3: Cho ion nguyên tử kí hiệu . Tổng số hạt mang điện trong ion đó là
A. 38 B. 19 C. 37 D. 18
( Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Nguyễn Thái Học – Khánh Hòa, năm 2015)
Hướng dẫn giải
Tổng số hạt mang điện trong ion là : P + E -1 = 2Z -1 = 2.19 -1 = 37
Chọn C
Ví dụ 4: Ion (, ) có chứa số hạt proton và electron lần lượt là
A. 48 và 50 B. 24 và 24 C. 48 và 48 D. 24 và 26
( Đề thi thử THPT Quốc Gia TTLT ĐH Diệu Hiền – Cần Thơ, tháng 04 năm 2016)
Hướng dẫn giải
Ion có chứa số hạt proton là : 16 + 8.4 = 48
Ion có chứa số hạt electron là : 48 + 2 = 50
Chọn A
Ví dụ 5: Ion X3+ có cấu hình electron ở trạng thái cơ bản là 1s22s22p6. Số hạt mang điện trong ion X3+ là
A. 18 B. 20 C. 23 D. 22
( Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT chuyên Tuyên Quang, năm 2016 )
Hướng dẫn giải
X X3+ + 3e
1s22s22p63s23p1 1s22s22p6
ZX = 13
Số hạt mang điện trong ion X3+ là : 2ZX – 3 = 2.13 – 3 = 23
Chọn C
● Dạng 2 : Xác định một nguyên tố khi biết tổng số hạt cơ bản và mối quan hệ giữa các loại hạt trong một nguyên tử
Phương pháp giải
S là tổng số hạt cơ bản ( S = P + E + N = 2Z + N = Z + A )
a là hiệu số hạt mang điện ( tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện )
( a = P + E – N = 2Z – N )
Từ
Như vậy, ta có công thức : Z =
Chú ý : Ngoài cách sử dụng công thức tính nhanh trên, ta có thể dựa vào dữ kiện bài tập cho để lập hệ phương trình
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Nguyên tử X có tổng số hạt cơ bản là 40. Trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. X là
A. Na B. Mg C. Al D. Si
Hướng dẫn giải
Z = = = 13 13Al
Chọn C
Ví dụ 2: Tổng số các loại hạt trong nguyên tử M là 18. Nguyên tử M có tổng số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện. M là
A. C B. O C. S D. N
Hướng dẫn giải
Chọn A
Ví dụ 3: Một nguyên tử A có tổng số hạt là 46, số hạt không mang điện bằng tổng số hạt mang điện. A là
A. N B. O C. P D. S
Hướng dẫn giải
Chọn C
● Dạng 3 : Xác định một nguyên tố khi biết tổng số hạt cơ bản và mối quan hệ giữa tổng số hạt mang điện và số hạt không mang điện trong phân tử hợp chất
Phương pháp giải
Giả sử phân tử hợp chất A có dạng MxNy với x nguyên tử M và y nguyên tử N
Như vậy, ta có công thức :
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Tổng số hạt cơ bản của phân tử M2O5 là 212, trong đó tổng số hạt mang điện hơn số hạt không mang điện là 68. M là
A. N B. P C. As D. Bi
Hướng dẫn giải
2ZM + 5.8 = =70 ZM = 1515P
Chọn B
Ví dụ 2: Tổng số hạt cơ bản của phân tử MClO3 là 182, trong đó tổng số hạt mang điện hơn số hạt không mang điện là 58. M là
A. Li B. Na C. K D. Rb
Hướng dẫn giải
ZM + 17 + 8.3 = = 60 ZM = 1919K
Chọn C
Ví dụ 3: Tổng số hạt proton, nơtron , electron trong hai nguyên tử của nguyên tố X và Y là 96 trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 32 . Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 16. X và Y lần lượt là
A. Be và Mg. B. Ca và Sr. C. Na và Ca. D. Mg và Ca
Hướng dẫn giải
Theo đề ra, ta có hệ phương trình:
Chọn D
Ví dụ 4: Hợp chất A tạo bởi ion M2+ và ion . Tổng số hạt cơ bản tạo nên hợp chất A là 241, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 47. Tổng số hạt mang điện của ion M2+ nhiều hơn của ion là 76 hạt. M là
A. Ba B. Ca C. Mg D. Sr
Hướng dẫn giải
Công thức hợp chất A là MX2. Theo đề ra, ta có hệ phương trình :
Chọn A
● Dạng 4 : Xác định một nguyên tố khi biết tổng số hạt cơ bản và mối quan hệ giữa tổng số hạt mang điện và số hạt không mang điện trong ion đơn nguyên tử
Phương pháp giải
Nếu ion An+
Từ
Như vậy, ta có công thức ZA =
Tương tự nếu ion Bm- thì ta cũng có công thức ZB =
Vậy :
– Nếu ion An+ thì ZA =
– Nếu ion Bm- thì ZB =
Chú ý : Cách nhớ nếu ion là + thì công thức sẽ cùng dấu + 2 lần điện tích ion, nếu ion là – thì công thức sẽ cùng dấu – 2 lần điện tích ion
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Một ion M3+ có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 79, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. M là
A. Al. B. Fe C. Cr. D. Au.
( Đề thi THPT Quốc Gia lần 1 – THPT chuyên Lê Quý Đôn – Quảng Trị, năm 2015 )
Hướng dẫn giải
ZM= = 26 26Fe
Chọn B
Ví dụ 2: Tổng số hạt cơ bản trong ion X2- là 28, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 8. X là ?
A. O B. S C. C D. N
Hướng dẫn giải
ZX = = 88O
Chọn A
● Dạng 5 : Biết tổng số hạt cơ bản S
Phương pháp giải
Từ điều kiện Z ≤ N ≤ 1,5Z 1 ≤ ≤ 1,5 1 ≤ ≤ 1,5
Giải hệ phương trình trên ta có công thức
≤ Z ≤ ( với 82 nguyên tố đầu trong bảng tuần hoàn )
Chú ý : – Để giải nhanh thường sử dụng Z ≤ và lấy giá trị số nguyên gần nhất
– Phải kết hợp với thử lại A = S – Z ( nếu thỏa mãn thì nhận )
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử X là 58, X thuộc nhóm IA. X là
A. Na B. K C. Li D. Rb
Hướng dẫn giải
Z ≤ ≈ 19,3319K
Thử : AK = 58 -19 = 39 ( Thỏa )
Chọn B
Ví dụ 2: Nguyên tử X có số khối nhỏ hơn 36 và có tổng các hạt là 52. X là
A. Cl. B. K. C. Na. D. Br.
Hướng dẫn giải
Z ≤ ≈ 17,3317Cl
Thử : ACl= 52 -17 = 35 ( Thỏa )
Chọn A
Ví dụ 3: : Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M2+ và X– , tổng số hạt cơ bản trong phân tử MX2 là 186 hạt trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 hạt.Số khối của ion M2+ nhiều hơn X– là 21. Tổng số hạt M2+ nhiều hơn trong X– là 27 hạt. M là
A. Fe B. Be C. Mg D. Ca
( Đề thi THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Chúc Động – Hà Nội, năm 2015 )
Hướng dẫn giải
Khi giải những bài tập dạng như thế này, cách giải thông thường là dựa vào 4 dữ kiện của đề cho để lập được 4 phương trình tương ứng. Sau đó, kết hợp 4 trình đã lập được lại với nhau để giải ra kết quả. Tuy nhiên, ta chỉ cần dựa vào 2 dữ kiện đề cho có tổng số hạt để lập 2 phương trình tương ứng và giải 2 phương trình đó cũng cho ta kết quả cần tìm.
Dựa vào 2 dữ kiện đề cho có tổng số hạt, ta có hệ phương trình :
Thử : ZM = 27 AM = 82 – 27 = 55 (Loại)
ZM = 26 AM = 82 – 26 = 56 (Thỏa) M là
Chọn A
Ví dụ 4: Một hợp chất có công thức cấu tạo là M+, X2-. Trong phân tử M2X có tổng số hạt cơ bản là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số nơtron của M+ lớn hơn số khối của X2- là 4. Tổng số hạt trong M+ nhiều hơn trong X2- là 31 hạt. Công thức phân tử của M2X là
A. Na2O. B. K2S. C. K2O. D. Na2S.
Hướng dẫn giải
Dựa vào 2 dữ kiện đề cho có tổng số hạt, ta có hệ phương trình :
ZM ≤ ≈ 19,33 ( Thỏa )
ZX ≤ = 8 ( Thỏa )
Công thức phân tử của M2X là K2O
Chọn C
● Dạng 6 : Bài tập suy luận khi không sử dụng được các công thức giải nhanh trên
Phương pháp giải
Qua các dạng nêu trên ta đã có các công thức tính và các công thức giải nhanh rất hữu dụng để áp dụng vào việc giải nhanh bài tập Hóa học phần Cấu tạo nguyên tử. Tuy nhiên, có những bài tập không áp dụng được những công thức giải nhanh trên . Để giải quyết được những bài tập này, ta cần làm như sau :
– Dựa vào dữ kiện đề bài cho, mỗi dữ kiện chúng ta sẽ lập được phương trình tương ứng
– Kết hợp các phương trình đó lại cùng với tư duy toán học chúng ta sẽ tìm ra được kết quả
► Các ví dụ minh họa ◄
Ví dụ 1: Một hợp chất có công thức XY2, trong đó Y 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. Cấu hình electron của X, Y là
A. 1s22s22p63s23p4; 1s22s22p4 B. 1s22s22p63s23p3; 1s22s22p3
C. 1s22s22p63s23p4; 1s22s22p2 D. 1s22s22p63s23p3; 1s22s22p4
Hướng dẫn giải
– Dựa vào các dữ kiện đề bài cho ta sẽ lập được các phương trình tương ứng
XY2, trong đó Y chiếm 50% về khối lượng (1)
Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số nơtron (2) và (3)
Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32 (4)
– Từ (1), (2), (3) và (4) ta có hệ phương trình
Chọn A
Xem thêm
Tổng hợp các chuyên đề hóa học lớp 10
Tổng hợp các chuyên đề hóa học lớp 11
Tổng hợp các chuyên đề hóa học lớp 12
