Phân dạng bài tập nguyên tử

Phan dang bai tap nguyen tu

Xem thêm

Câu hỏi trắc nghiệm nguyên tử

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) X^m-thì X nhận me thành ion X^m-

► 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

A_Al= 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

 Z_X = 13

 Số hạt mang điện trong ion X³⁺ là : 2Z_X– 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 M_xN_y 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

2Z_M+ 5.8 = =70 Z_M= 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

Z_M+ 17 + 8.3 = = 60 Z_M= 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 Z_A =

Tương tự nếu ion B^m- thì ta cũng có công thức Z_B =

Vậy :

– Nếu ion Aⁿ⁺ thì Z_A =

– Nếu ion B^m- thì Z_B =

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

Z_M= = 26  ₂₆Fe

 Chọn B

Ví dụ 2: Tổng số hạt cơ bản trong ion X^2- 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

Z_X= = 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 : A_K = 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 : A_Cl= 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 : Z_M= 27  A_M= 82 – 27 = 55 (Loại)

Z_M= 26  A_M= 82 – 26 = 56 (Thỏa)  M là

Chọn A

Ví dụ 4: Một hợp chất có công thức cấu tạo là M⁺, X^2-. 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 X^2- là 4. Tổng số hạt trong M⁺ nhiều hơn trong X^2- 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 :

Z_M≤ ≈ 19,33 ( Thỏa )

Z_X≤ = 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