Lý thuyết Hóa học 10 Bài 3 (Cánh diều): Nguyên tố hóa học

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 3: Nguyên tố hóa học

A. Lý thuyết Nguyên tố hóa học

I. Nguyên tố hóa học

1. Khái niệm nguyên tố hóa học

- Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số hạt proton.

Ví dụ: Ba loại nguyên tử trong hình dưới đây đều có một proton (hạt màu xanh) trong hạt nhân nên thuộc cùng một nguyên tố hóa học, nguyên tố hydrogen (H).

Hình 3.1. Minh họa cấu tạo một số loại nguyên tử của nguyên tố hydrogen

2. Số hiệu nguyên tử, số khối, kí hiệu nguyên tử

- Số proton trong một hạt nhân nguyên tử được gọi là số hiệu nguyên tử, kí hiệu là Z.

Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử lithium (Li) có 3 proton, vậy số hiệu nguyên tử của Li là 3 (Z_Li = 3).

- Tổng số proton (Z) và neutron (N) trong một hạt nhân nguyên tử được gọi là số khối, kí hiệu là A.

A = Z + N

Như vậy, số khối chính bằng tổng số hạt có trong hạt nhân nguyên tử. Giá trị này xấp xỉ bằng giá trị khối lượng nguyên tử (tính theo đơn vị amu).

Ví dụ: Một loại nguyên tử sodium (Na) có 11 hạt proton, 11 electron và 12 hạt neutron. Số khối của nguyên tử Na = Z + N = P + N = 11 + 12 = 23 (amu)

- Kí hiệu nguyên tử ${}_Z{}^{A}Z$ cho biết kí hiệu hóa học của nguyên tố (X), số hiệu nguyên tử (Z) và số khối (A).

Hình 3.2. Kí hiệu nguyên tử của helium

Lưu ý: Đôi khi, người ta viết tắt kí hiệu nguyên tử.

Ví dụ: Sử dụng ⁴He thay cho ${}_2{}^{4}He$ , bởi kí hiệu He đã cho biết đây là nguyên tử nguyên tố helium, hạt nhân có 2 proton.

II. Đồng vị, nguyên tử khối trung bình

1. Đồng vị

- Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có số neutron khác nhau là đồng vị của nhau.

Do đó, đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học (có cùng số proton) khác nhau về số khối do đó số neutron khác nhau.

Ví dụ: Helium có hai đồng vị bền là ${}_2{}^{3}He$ và ${}_2{}^{4}He$.

Hình 3.3. Minh họa cấu tạo nguyên tử hai đồng vị của nguyên tố helium

- Tất cả các nguyên tố hóa học đều có nhiều đồng vị.

Ví dụ: Hydrogen có ba đồng vị là ${}_1{}^{1}H$(kí hiệu là H), ${}_1{}^{2}H$(kí hiệu là D), ${}_1{}^{3}H$(kí hiệu là T), oxygen có 17 đồng vị bắt đầu từ ${}_8{}^{12}O$ và kết thúc là ${}_8{}^{28}O$, ...

2. Nguyên tử khối trung bình

a) Nguyên tử khối

- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của một nguyên tử, cho biết khối lượng của một nguyên tử nặng gấp bao nhiêu lần 1 amu.

Ví dụ: Nguyên tử khối của ¹⁶O là 16 do khối lượng của một nguyên tử ¹⁶O là 16 amu.

b) Nguyên tử khối trung bình

- Mỗi nguyên tố hóa học đều có nhiều đồng vị.

- Trong tự nhiên, một nguyên tố hóa học dù ở dạng đơn chất hay hợp chất thì tỉ lệ giữa các đồng vị của nguyên tố này là không đổi.

- Nguyên tử khối của nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị (kí hiệu là ), có tính đến tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị tương ứng (xác định từ phổ khối lượng).

- Công thức tính nguyên tử khối trung bình như sau:

$\overline{A}$ = $\frac{X\times x+Y\times y+Z\times z+\mathrm{...}}{x+y+z+\mathrm{...}}$

Trong đó:

+ X, Y, Z, ... lần lượt là số khối của các đồng vị.

+ x, y, z, ... là phần trăm số nguyên tử các đồng vị tương ứng.

Ví dụ: Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị bền là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu chiếm tương ứng khoảng 73% và 27% về số nguyên tử. Nguyên tử khối trung bình của đồng là:

$\overline{A}$ = $\frac{63\times 73+65\times 27}{73+27}$= 63,64

Lưu ý: Nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học ghi trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị trong tự nhiên.

B. Trắc nghiệm Nguyên tố hóa học

Câu 1. Nguyên tố hóa học là

A. tập hợp các nguyên tử có cùng số hạt neutron;

B. tập hợp các nguyên tử có cùng số hạt proton;

C. tập hợp các nguyên tử có cùng số hạt neutron và proton;

D. tập hợp các nguyên tử có cùng số số lớp electron.

Câu 2. Cho các nguyên tử X, Y, Z biết:

Nguyên tử X có 6 electron; 6 proton và 6 neutron.

Nguyên tử Y có 6 electron; 6 proton và 7 neutron.

Nguyên tử Z có 7 electron; 7 proton và 7 neutron.

Các nguyên tử cùng thuộc một nguyên tố hóa học là:

A. X và Y;

B. Y và Z;

C. X và Z;

D. X, Y và Z.

Câu 3. Số hiệu nguyên tử là

A. số neutron trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là Z;

B. số proton trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là Z;

C. tổng số proton và neutron trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là Z;

D. tổng số proton và electron trong một nguyên tử, kí hiệu là Z.

Câu 4. Nguyên tử potassium (K) có 19 electron; 19 proton và 20 neutron. Số hiệu nguyên tử của K là

A. Z_K = 20;

B. Z_K = 19;

C. Z_K = 39;

D. Z_K = 38.

Câu 5. Số khối là

A. tổng số proton (Z) và neutron (N) trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là A;

B. tổng số proton (Z) và electron (E) trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là A;

C. số proton trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là Z;

D. số neutron trong một hạt nhân nguyên tử, kí hiệu là N.

Câu 6. Kí hiệu nguyên tử ${}_Z{}^{A}X$ cho biết

A. kí hiệu hóa học của nguyên tố (X);

B. số hiệu nguyên tử (Z);

C. số khối (A);

D. Cả A, B và C đều đúng.

Câu 7. Cho kí hiệu nguyên tử ${}_8{}^{16}O$. Khẳng định nào sau đây sai?

A. Kí hiệu hóa học của nguyên tố là O;

B. Số hiệu nguyên tử là 16;

C. Số proton trong một hạt nhân nguyên tử là 8;

D. Số neutron trong một hạt nhân nguyên tử là 8.

Câu 8. Một nguyên tử sodium (Na) có 11 e; 11p và 12n. Kí hiệu của nguyên tử này là

A. ${}_{11}{}^{12} Na$;

B. ${}_{12}{}^{11} Na$

C. ${}_{11}{}^{23} Na$;

D. ${}_{23}{}^{11} Na$.

Câu 9. Cho nguyên tử iron (Fe) có kí hiệu nguyên tử là ${}_{26}{}^{56} Fe$. Số hạt electron, proton, neutron trong một nguyên tử này lần lượt là

A. 26; 26; 56

B. 26; 26; 30

C. 30; 30; 26

D. 30; 26; 26

Câu 10. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Những nguyên tử có cùng số electron thuộc cùng một nguyên tố hóa học;

B. Hai nguyên tử A và B đều có số khối là 14. Vậy hai nguyên tử này thuộc cùng một nguyên tố hóa học;

C. Những nguyên tử có cùng số neutron thuộc cùng một nguyên tố hóa học;

D. Cả A, B và C đều sai.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử

Lý thuyết Bài 5: Lớp, phân lớp và cấu hình electron

Lý thuyết Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Lý thuyết Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

Lý thuyết Bài 8: Định luật tuần hoàn và ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học