Các dạng bài toán tính kích thước, khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải
Với tài liệu về Các dạng bài toán tính kích thước, khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Hóa học hơn.
Các dạng bài toán tính kích thước, khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
Cần nhớ
- 1u = 1,6605. 10-27 kg
- 1Å = 10-8cm = 10-10 m
- 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)
+ 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 = 1/12 khối lượng tuyệt đối của 12C = 1,66 . 10-24 g
+ Mối quan hệ giữa khối lượng tương đối và khối lượng tuyệt đối :
m = 1,66.10-24M (gam) hoặc m = M/(6,023.1023) (gam)
- Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích V = 4/3πr3 (r là bán kính nguyên tử).
- Khối lượng riêng của nguyên tử d = m/V .
- 1 mol nguyên tử chứa N = 6,02.1023 nguyên tử
Ví dụ minh họa
Câu 1:
Ví dụ 1. Cho nguyên tử kali có 19 proton, 20 nơtron và 19 electron.
a. Tính khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử kali
b. Tính số nguyên tử kali có trong 0,975 gam kali
Hướng dẫn:
a) Khối lượng 19p: 1,6726. 10-27 .19 = 31,7794. 10-27 (kg)
Khối lượng 19e: 9,1094. 10-31 .19 = 137,0786. 10-31 (kg) = 0,0173. 10-27 (kg)
Khối lượng 20n: 1,6748. 10-27 .20 = 33,486. 10-27 (kg)
Khối lượng nguyên tử tuyệt đối của một nguyên tử K là:
31,7794. 10-27 + 0,0173. 10-27 + 33,486. 10-27 = 65,2927. 10-27 (kg)
b) Số mol K: nK = 0,025.6,02. 1023 = 0,15. 1023 nguyên tử.
Ví dụ 2. 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:
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Nguyên tử khối của neon là 20,179. Hãy tính khối lượng của mỗi nguyên tử neon theo kg.
Lời giải:
Khối lượng của một nguyên tử neon theo kg:
m = 20,179.1,6605.10-27 kg ≈ 33,507.10-27 kg
Câu 2. Bán kính nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử Fe lần lượt là 1,28Å và 56g/mol. Tính khối lượng riêng của Fe. Biết rằng trong tinh thể, các tính thể Fe chiếm 74% thể tích còn lại là phần rỗng.
Lời giải:
Từ công thức M (g/mol) = khối lượng tuyệt đối × N
⇒ Khối lượng của một nguyên tử Fe: mFe = 56/(6,02.1023 ) (gam)
Mặt khác, thể tích của một nguyên tử Fe:
V = 4/3π.(1,28.10-8 )3 ⇒ d = m/V = 10,59 (g/cm3 )
Vì sắt chỉ chiếm 74% thể tích trong tinh thể, nên khối lượng riêng đúng của sắt :
d'=10,59.74/100 ≈ 7,84 (g/cm3 )
Câu 3. 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)?
Lời giải:
r = 2.10-15m = 2.10-13cm.
V = 4/3 πr3 = 4/3(3,14.(2.10-13)3) = 33,49.10-39 cm3.
Ta có 1u = 1,66.10-27 kg = 1,66.10-30 tấn.
Khối lượng riêng hạt nhân = (65.1,66.10-30)/(33,49.10-39) = 3,32.109 tấn/cm3 .
Câu 4. Nguyên tử Fe ở 20oC có khối lượng riêng là 7,87g/cm3 , với giả thiết này tinh thể nguyên tử Fe là những hình cầu chiếm 75% thẻ tích tinh thể, phân còn lại là những khe rỗng giữa các quả cầu. Cho khối lượng nguyên tử của Fe là 55,847. Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Fe.
Lời giải:
Ta có thể tích một mol của nguyên tử Fe: V = 55,847/7,87 = 7,096 (cm3 )
Vậy thể tích của nguyên tử Fe là:
Mà ta có: Vnguyên tử Fe = 4/3 πR3
⇒ Bán kính nguyên tử gần đúng của Fe:
Câu 5. 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 ?
Lời giải:
Khối lượng của một nguyên tử cacbon 12, mC = 12/(6,023.1023) = 1,9924.10-23 gam
Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 10 hay, chi tiết khác:
Công thức xác định thành phần nguyên tử
Công thức xác định thành phần các hạt trong ion
Công thức tính nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học
Xem thêm các chương trình khác:
- Giải sgk Vật Lí 10 | Giải bài tập Vật lí 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Giải sbt Vật Lí 10
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 10
- Soạn văn 10 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ Văn 10 (sách mới)
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) | Để học tốt Ngữ văn 10 (sách mới)
- Văn mẫu lớp 10 (cả ba sách) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 10 | Giải bài tập Lịch sử 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)