Hóa 10 Bài 2: Nguyên tố hóa học | Giải Hóa học 10 Kết nối tri thức

Bài 2. Nguyên tố hóa học A/ Câu hỏi mở đầu

Câu hỏi mở đầu trang 17 SGK Hóa học 10: Các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân thì có đặc điểm gì chung? Giữa số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton và số electron có mối liên hệ như thế nào?

Trả lời:

Các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân thuộc về cùng một nguyên tố hóa học.

Trong nguyên tử số đơn vị điện tích hạt nhân = số electron = số proton.

B/ Câu hỏi giữa bài I. Nguyên tố hóa học

Câu hỏi 1 trang 17 SGK Hóa học 10: Cho các nguyên tử sau: L (Z = 8, A = 16), D (Z = 9, A = 19), E (Z = 8, A = 18), G (Z = 7, A = 15). Trong các nguyên tử trên, các nguyên tử nào thuộc cùng một nguyên tố hóa học?

Trả lời:

L (Z = 8, A = 16) và E (Z = 8, A = 18) thuộc cùng một nguyên tố hóa học vì cùng có số đơn vị điện tích hạt nhân là 8.

II. Kí hiệu nguyên tử

Câu hỏi 2 trang 18 SGK Hóa học 10: Kí hiệu một nguyên tử cho biết những thông tin gì? Cho ví dụ.

Trả lời:

Kí hiệu một nguyên tử cho biết:

- Kí hiệu nguyên tố - Số khối (A)

- Số hiện nguyên tử (Z)

+ Từ số hiệu nguyên tử ta có thể biết được số proton, số electron nguyên tử.

Số hiện nguyên tử (Z) = số proton = số electron.

+ Từ số khối và số hiệu nguyên tử ta có thể biết được số neutron theo công thức:

A = Z + N

Ví dụ: Từ kí hiệu hóa học của nguyên tử sodium là ²³₁₁Na cho biết:

- Kí hiệu nguyên tố: Na - Số khối: A = 23

- Số hiệu nguyên tử: Z = 11

+ Số hiệu nguyên tử = số proton = số electron = 11 + Số neutron = A – Z = 23 – 11 = 12

Câu hỏi 3 trang 18 SGK Hóa học 10: Hãy biểu diễn kí hiệu của một số nguyên tử sau:

a) Nitrogen (số proton = 7 và số neutron = 7).

b) Phosphorus (số proton = 15 và số neutron = 16).

c) Copper (số proton = 29 và số neutron = 34).

Trả lời:

a) Nitrogen (số proton = 7 và số neutron = 7).

Số hiệu nguyên tử nitrogen = số proton = 7

Số khối của nguyên tử nitrogen A = Z + N = 7 + 7 = 14 Kí hiệu nguyên tử nitrogen: ¹⁴₇N

b) Phosphorus (số proton = 15 và số neutron = 16).

Số hiệu nguyên tử phosphorus = số proton = 15

Số khối của nguyên tử phosphorus A = Z + N = 15 + 16 = 31 Kí hiệu nguyên tử phosphorus: ₁₅³¹P

c) Copper (số proton = 29 và số neutron = 34).

Số hiệu nguyên tử copper = số proton = 29

Số khối của nguyên tử copper A = Z + N = 29 + 34 = 63 Kí hiệu nguyên tử copper: ⁶³₂₉Cu

III. Đồng vị

Câu hỏi 4 trang 14 SGK Hóa học 10: Xác định thành phần nguyên tử (số proton, neutron, electron) của mỗi đồng vị sau:

a) ²⁸₁₄Si, ²⁹₁₄Si, ³⁰₁₄Si.

b) ⁵⁴₂₆Fe, ⁵⁶₂₆Fe, ⁵⁷₂₆Fe, ⁵⁸₂₆Fe. Trả lời:

Em cần nhớ: Trong nguyên tử:

+ Số hiệu nguyên tử Z = số proton = số electron.

+ A = Z + N a)

28

14Si ²⁹₁₄Si ³⁰₁₄Si

Số proton 14 14 14

Số electron 14 14 14

Số neutron 14 15 16

b)

54

26Fe ⁵⁶₂₆Fe ⁵⁷₂₆Fe ₂₆⁵⁸Fe

Số proton 26 26 26 26

Số electron 26 26 26 26

Số neutron 28 30 31 32

IV. Nguyên tử khối

Câu hỏi 5 trang 20 SGK Hóa học 10: Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử các đồng vị của neon (Ne) được xác định theo phổ khối lượng (Hình 2.4). Tính nguyên tử khối trung bình của Ne.

Trả lời:

Nguyên tử khối trung bình của Ne là (1.21) (9.22) (90.20)

A 20,19

100

+ +

= = amu

Câu hỏi 6 trang 20 SGK Hóa học 10: Vì sao trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, giá trị nguyên tử khối của chromium (Cr) không phải là số nguyên, mà là 51,996?

Trả lời:

Chromium có 4 nguyên tử đồng vị trong tự nhiên đó là ⁵⁰Cr; ⁵²Cr; ⁵³Cr và ⁵⁴Cr với tỉ lệ phần trăm các đồng vị khác nhau.

⇒ Nguyên tử khối trung bình của chromium không phải là số nguyên mà là 51,996.

Câu hỏi 7 trang 20 SGK Hóa học 10: Copper (đồng) được sử dụng làm dây dẫn điện, huy chương, trống đồng, … Nguyên tử khối trung bình của copper bằng 63,546. Copper tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị ⁶³₂₉Cu và ⁶⁵₂₉Cu. Tính phần trăm số nguyên tử của đồng vị ⁶³₂₉Cutồn tại trong tự nhiên.

Trả lời:

Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị ₂₉⁶³Cutồn tại trong tự nhiên là x %.

⇒ Phần trăm số nguyên tử của ₂₉⁶⁵Culà 100 – x (%) Ta có: 63.x 65.(100 x)

A 63,546

100

+ −

= =

⇒ x = 72,7%

Vậy phần trăm số nguyên tử của đồng vị ⁶³₂₉Cutồn tại trong tự nhiên là 72,7%

Em có thể 1 trang 20 SGK Hóa học 10: Xác định được: nguyên tử khối, nguyên tử khối trung bình và phần trăm số nguyên tử các đồng vị của một nguyên tố hóa học.

Trả lời:

- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử.

- Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó.

Ví dụ: Trong tự nhiên, neon (Ne) có ba đồng vị bền là

21 20 22

10Ne (1,0%), 10Ne (90,0%), 10Ne (9,0%) Ta xác định được:

- Mỗi đồng vị ₁₀²¹Ne, ²⁰₁₀Ne, ²²₁₀Ne có nguyên tử khối lần lượt là 21, 20, 22 - Nguyên tử trung bình của Ne là

(1.21) (9.22) (90.20)

A 20,19

100

+ +

= =

Em có thể 2 trang 20 SGK Hóa học 10: Giải thích được vì sao nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên và hiểu được sự đa dạng của nguyên tố hóa học trong tự nhiên thông qua khái niệm đồng vị.

Trả lời:

- Nguyên tử khối của các nguyên tố hóa học không phải là các trị số nguyên vì hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên là hỗn hợp của nhiều đồng vị, mỗi đồng vị có tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định. Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó.

- Đồng vị là những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (cùng số proton) nhưng khác nhau số neutron.