Bài 2: Hạt nhân nguyên tử. Nguyên tố hóa học. Đồng vị

Bài 1 (13). Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng:

            A. số khối                    B. số proton                C. số proton                D. số nơtron và số proton

            Hướng dẫn giải

Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng:

            C. số proton

Bài 2 (13). Kí hiệu nguyên tử biểu thị đầy đủ đặc trưng cho một nguyên tử của một nguyên tố hóa học vì nó cho biết:

            A. số khối A                                                    B. số hiệu nguyên tử Z

            C. nguyên tử khối của nguyên tử                   D. số khối A và số hiệu nguyên tử Z

            Hướng dẫn giải

 

Kí hiệu nguyên tử biểu thị đầy đủ đặc trưng cho một nguyên tử của một nguyên tố hóa học vì nó cho biết:

            D. số khối A và số hiệu nguyên tử Z

Bài 3 (14). Nguyên tố cacbon có 2 đồng vị bền:  chiếm 98,89% và  chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là:

            A. 12,500                    B. 12,011                    C. 12,022                    D. 12,055

            Hướng dẫn giải

Nguyên tố C có 2 đồng vị bền 12C chiếm 98,89% và 13C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố C là:

            B.  = (12.98,89+13.1,11):100 = 12,0111

Bài 4 (14). Hãy xác định điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron, số electron, nguyên tử khối của các nguyên tử sau:37Li 919F,1224Mg ,2040Ca.

            Hướng dẫn giải

Xác định điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron, số electron, nguyên tử khối của các nguyên tử:

Nguyên tử

 37Li  919F  1224Mg  2040Ca

Điện tích hạt nhân

3+

9+

12+

20+

Số proton

3

9

12

20

Số nơtron

4

10

12

20

Số electron

3

9

12

20

Nguyên tử khối

7u

19u

24u

40u

Bài 5 (14). Đồng có 2 đồng vị bền: 63Cu và 65Cu. Nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,54. Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.

            Hướng dẫn giải

Gọi % số nguyên tử của đồng vị 65Cu là x% (0 < x < 100) → % số nguyên tử của đồng vị 63Cu là (100 – x)%. Nguyên tử khối trung bình của Cu là:

             (65.x+63.(100-x) = 63,54 → x = 27

Vậy: Đồng vị 65Cu chiếm 27% số nguyên tử; đồng vị 63Cu chiếm 73% số nguyên tử.

Bài 6 (14). Hidro có nguyên tử khối là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị 2H trong 1ml nước (cho rằng trong nước chỉ có đồng vị 1H và 2H)? (Cho khối lượng riêng của nước là 1g/ml).

            Hướng dẫn giải

- Khối lượng mol phân tử trung bình của nước (H2O): M = 1,008.2 + 16 = 18,016g/mol.

- Số mol nước có trong 1ml nước:

            n = 1/18,016 mol

- Số phân tử nước có trong 1ml nước:

            N = n.NA (với NA là số Avogadro = 6,023.1023) = NA/18,016 phân tử

- Số nguyên tử H có trong 1ml nước:

            NH = 2N = 2NA/18,016 nguyên tử

- Giả sử % số nguyên tử của đồng vị 2H là x% (0 < x < 100) → % số nguyên tử của đồng vị 1H là (100 – x)%. Nguyên tử khối trung bình của H:

             (2.x+1.(100-x)):100  = 1,008 → x = 0,8%.

- Số nguyên tử của đồng vị 2H có trong 1ml nước:

            NH.08% = 5,349.1020 nguyên tử

Bài 7 (14). Oxi tự nhiên là hỗn hợp các đồng vị: 99,757% 16O; 0,039% 17O; 0,204% 18O. Tính số nguyên tử của mỗi loại đồng vị khi có 1 nguyên tử 17O.

            Hướng dẫn giải

Oxi tự nhiên là hỗn hợp các đồng vị:

 

99,757% 16O

0,039% 17O

0,204% 18O

Nếu có

 

1 nguyên tử 17O

 

Số nguyên tử 16O là: 1.99,757:0,039 = 2558.

Số nguyên tử 18O là: 1.0,204:0,0039 = 5.

Bài 8 (14). Agon tách ra từ không khí là hỗn hợp 3 đồng vị: 99,6% 40Ar; 0,063% 38Ar; 0,337% 36Ar. Tính thể tích của 10 gam Ar ở điều kiện tiêu chuẩn.

            Hướng dẫn giải

- Nguyên tử khối trung bình của Ar:

             (40.99,6+38.0,063+36.0,337):100  = 39,98526

- Số mol tương ứng với 10 gam Ar:

            n =10/39,98526

- Thể tích của 10 gam Ar ở đktc:

            V = 22,4n = 0,056 lit