BÁO CÁO THỰC TẬP-CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN
I. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ:
 Hạt nhân: Hạt nhân nguyên tử nằm ở tâm nguyên tử .
- Hạt proton mang điện tich dương (p, điện tích +) và có khối lượng:
mp = 1,6726.10-27kg = 1u = 1đvC
- Hạt nơtron không mang điện notron (n, không mang điện) và có khối lượng :

m n  1,648.1027 kg = 1u = 1ñvC
- Vỏ nguyên tử bao quanh hạt nhân chứa hạt electron mang điện tích âm (1- ) và có khối lượng

+ Lớp vỏ: electron (e, điện tích -)

me  9,1094.1031 Kg =

1
đvC ( khối lượng không đáng kể )
1840

II. ĐIỆN TÍCH VÀ SỐ KHỐI HẠT NHÂN:
- Điện tích hạt nhân Z .

số đơn vị điện tích hạt nhân = số protôn = số electron
- Số khối hạt nhân, kí hiệu là A. Bằng tổng số proton (P ) cộng tổng số notron (N).

A PN ZN
- Điều kiện bền của nguyên tử: (Z ≤ 82) => 1 ≤
- Kí hiệu nguyên tử X :

N
≤ 1,52 ( trừ H)
P

A
z X

Trong đó :
A : Số khối của hạt nhân nguyên tử.
Z : Số hiệu nguyên tử ( = số proton = số electron ).
- Đồng vị: là những loại nguyên tử của cùng 1 nguyên tố , có cùng số proton nhưng khác nhau
về số notron nên số khối khác nhau.
- Khối lượng nguyên tử trung bình:
MA 

 A .a %
a %
i

i

(Ai: Số khối của các đồng vị, ai%: phần trăm tương ứng của các đồng vị)

i

- Lớp electron: Gồm các e có mức năng lượng gần bằng nhau
Email : Trang - 1 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

1
nhân

2

3

4

5

6

7

Lớp

…..
K

L

M

N

O

P

Q

Trật tự năng lượng tăng dần
+ Số el tối đa ở lớp thứ n là 2n2 e
+ Lớp thứ n có n phân lớp
+ Số el tối đa ở phân lớp là: s (2), p(6), d(10) , f(14)
- Cơ sở điền electron vào nguyên tử: Các electron được sắp xếp trong nguyên tử theo nguyên lí
vững bền, nguyên lí Pauli và quy tắc Hund
+ Nguyên lí vững bền:Các electron phân bố vào các AO có mức năng lượng từ thấp đến
cao
+ Ngun lí Pauli: Trên 1 AO chỉ có thể có nhiều nhất 2 electron và 2 electron này phải có
chiều tự quay khác nhau
+ Quy tắc Hund: Các electron sẽ được phân bố trên các AO sao cho số electron độc thân
là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau


Trong một phân lớp, nếu số e ≤ số AO thì các e đều phải là độc thân để có số e đoocj thân là

tối đa
* Các phân lớp có đủ số e tối đa (s2, p6, d10, f14): Phân lớp bão hòa
* Các phân lớp chưa đủ số e tối đa : Phân lớp chưa bão hịa
* Các phân lớp có số e độc thân = số AO (d5, f7): Phân lớp bán bão hòa
- Cấu hình electrron nguyên tử: là sự phân bố các e theo lớp, phân lớp và AO. Các e thuộc lớp
ngồi cùng quyết định tính chất của chất:
+ Các khí hiếm, trừ Heli, ngun tử có 8 e ngồi cùng đều rất bền vững  khó tham gia
phản ứng hóa học
+ Các kim loại, ngun tử có ít (1, 2, 3) e ngoài cùng  dễ cho e để tạo thành ion dương
có cấu hình e giống khí hiếm
+ Các phi kim, nguyên tử có nhiều (5, 6, 7) e ngoài cùng  dễ nhận thêm e để tạo thành

ion âm có cấu hình e giống khí hiếm
+ Các ngun tử cịn có thể dùng chung e ngồi cùng tạo ra các hợp chất trong đó cấu hình
e của các nguyên tử cũng giống các khí hiếm

Email : Trang - 2 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

- Bán kính nguyên tử: V =

4
π R3
3

=> R =

3

3V
4

Thể tích 1 mol nguyên tử =

4
π R3.N ( N = 6,02.1023 )
3

1 mol nặng A gam => d =

A
A
(g/cm3) => R =

V 4 R 3 N
3

3

3A
(cm)
4Nd

AD CT trên khi coi nguyên tử là những hình cấu chiếm 100% thể tích ngun tử.
Thực tế, nguyên tử rỗng, phần tinh thể chỉ chiếm a%. Nên các bước tính như sau:
+ V mol nguyên tử có khe rỗng: V mol (có khe rỗng) =

A
= Vo.
d

V mol (có đặc khít) = Vo. a% =

+ V mol nguyên tử đặc khít:
+ V 1 nguyên tử:

V (nguyên tử) =

+ Bán kính nguyên tử:

R=

3

3V
=
4

A
.a%
d

Vdac A.a%

N
d.N
3

3A.a%
(cm)
4Nd

PHÂN DẠNG VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI TOÁN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

DẠNG 1 : CÁCH VIẾT CẤU HÌNH ELECTRON TRÊN CÁC PHÂN LỚP CỦA
NGUYÊN TỬ.
LOẠI 1 : CẤU HÌNH ELECTRON CỦA NGUYÊN TỬ.
I. Cơ Sở Lý Thuyết.
- Cấu hình electron nguyên tử biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp khác
nhau.

Ngƣời ta quy ƣớc viết cấu hình electron nguyên tử nhƣ sau :
- Số thứ tự lớp electron được ghi bằng chữ số ( 1,2,3....).
- Phân lớp được ghi bằng các chữ cái thường : s,p,d,f.
- Số electron trong một phân lớp được ghi bằng số ở phía bên phải của phân lớp (s2, p6 ), các
phân lớp khơng có electron khơng ghi.
Các bƣớc để viết cấu hình electron ngun tử :
Email : Trang - 3 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Bƣớc 1 : Xác định số electron nguyên tử.
Bƣớc 2 : Các electron được phân bố lần lượt vào các phân lớp theo chiều tăng của năng lượng
trong nguyên tử (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…) và tuân theo quy tắc sau:
- Phân lớp s chứa tối đa 2 electron.
- Phân lớp p chứa tối đa 6 electron.
- Phân lớp d chứa tối đa 10 electron.
- Phân lớp f chứa tối đa 14 electron.
Bƣớc 3 : Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp
khác nhau (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…).
Ví dụ 1: Viết cấu hình electron của nguyên tử N (Z=7):
1. Xác định số electron: 7.
2. Các electron phân bố vào các phân lớp theo chiều tăng dần của năng lượng trong nguyên tử:
1s22s22p3.
3. Cấu hình electron là: 1s22s22p3 .
Phƣơng Pháp :
 Với 20 nguyên tố đầu có cấu hình electron phù hợp với cấu hình mức năng lượng (Quy tắc
kleckowski ). ( Z ≤ 20 ).
2

2

6

1

Thí dụ : Na ( Z = 11) : 1s 2s 2p 3s

- Trong nguyên tử các electron chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao theo dãy: 1s 2s 2p 3s
3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s …
Để nhớ ta dùng quy tắc Klechkowsky
1s
2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

5p

5d

5f…

6s

6p

6d

6f…

7s

7p

7d

7f…

Khi viết cấu hình electron trong nguyên tử của các nguyên tố.
VD : 19K cấu hình electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1.
Email : Trang - 4 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

 Từ nguyên tố thứ 21 trở đi có sự chèn mức năng lượng nên cấu hình electron được viết theo
thứ tự mức năng lượng rồi sắp xếp theo thứ tự phân lớp. ( Z > 20 ).
Bƣớc 1 : Viết cấu hình electron theo mức năng lượng trước.
1s 2s,2p 3s, 3p 4s, 3d 4p, 5s 4d,5p, 6s 4f, 5d, 6p, 7s .....

Bƣớc 2 : Sắp xếp lại theo thứ tự của từng lớp.
- nên mức năng lượng 3d lớn hơn 4s. Ví dụ : 26Fe.
Mức năng lượng

: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6.

Cấu hình electron

: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2.

 Khi gặp cấu hình electron có dạng d4 và d9 thì phải chuyển thành d5 ( bán bão hịa ) và
d10 ( bão hịa ) .
Cấu hình electron của một số nguyên tố như Cu, Cr, Pd …có ngoại lệ đối với sự sắp xếp electron
lớp ngồi cùng \( vì có sự chuyển electron sang bán bão hịa và bão hịa để đạt cấu hình bền nhất
).
- Mức bão hòa :

(n  1)d 9 ns2  (n-1)d10 ns1 ( như vậy sẽ có sự thuận lợi hơn về mức năng lượng )

Thí dụ :

Cấu hình mức năng lượng

29Cu

: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d 9  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s13d10


Sau đó chuyển cấu hình mức năng lượng sang cấu hình electron :
6

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10  1s2 2s2 2p6 3s2 3p 3d10 4s1


(đáng lẽ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2, nhưng electron ngồi cùng nhảy vào lớp trong để có mức bão
hòa và mức bán bão hòa).
Mức bán bão hòa :

(n  1)d 4 ns2  (n-1)d 5ns1 ( nhö vậy sẽ thuận lợi hơn về mức năng lượng ).

Thí dụ : Cấu hình electron của

24 Cr .

Hƣớng Dẫn Giải
Bƣớc 1 : Ta viết cấu hình electron theo mức năng lượng.
2

2

6

2

6

2

- 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

4

Bƣớc 2 : Chuyển d4 thành d5 và sắp xếp lại theo thứ tự của phân lớp.

Email : Trang - 5 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS
2

2

6

2

6

1

- 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

5

2. Xác định nguyên tố là phi kim hay kim loại.
-

Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng là kim loại (trừ nguyên tố hiđro, heli,
bo).

-

Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng là phi kim.

-

Các nguyên tử có 8 electron lớp ngồi cùng là khí hiếm.

-

Các ngun tử có 4 electron lớp ngồi cùng nếu ở chu kỳ nhỏ là phi kim, ở chu kỳ lớn là
kim loại.

BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Bài Tập 1 : Viết cấu hình electron của nguyên tử N ( Z = 7 ).
Bƣớc 1 : Xác định số electron = 7.
Bƣớc 2 : Các electron phân bố vào các phân lớp theo chiều tăng dần cùa mức năng lượng trong

1s2 2s2 2p3 ( theo quy tắc kleckowski )

nguyên tử :

Bƣớc 3 : Viết cấu hình electron : 1s2 2s2 2p3 ( Trường hợp các ngun tử có Z < 21 thì
cấu hình electron và cấu hình mức năng lượng trùng nhau ).

Bƣớc 4 : Theo ô lượng tử     

Bài Tập 2: Viết cấu hình electron của Fe ( Z = 56 ).
Hƣớng Dẫn Giải
Bƣớc 1 : Ta viết cấu hình electron theo mức năng lượng.
2

2

6

2

6

2

- 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

6

Bƣớc 2 : Sắp xếp lại theo thứ tự của phân lớp .
2

2

6

2

6

6

2

- 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

Bài Tập 3 : Cấu hình electron của Cu ( Z = 29 )
Hƣớng Dẫn Giải

Email : Trang - 6 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Bƣớc 1 : Ta viết cấu hình electron theo mức năng lượng.

 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9
Bƣớc 2 : Chuyển d9 thành d10 và sắp xếp lại theo thứ tự của phân lớp.

 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s13d10
Bài Tập 4 : C ( Z = 6 ) ở trạng thái cơ bản là :
2

2

2

- 1s 2s 2p hay    

Cấu hình electron ở trạng thái kích thích : Khi nguyên tử được cung cấp một mức
năng lượng , các cặp electron bị ghép đôi bị tách thành các electron độc thân và chuyển
lên mức năng lượng cao hơn.
Ví dụ : C ở trạng thái kích thích :

    
- Ở trạng thái các nguyên tử khơng bền, chúng dễ tham gia liên kết hóa học.
Bài Tập 6 :
LOẠI 2 : VIẾT CẤU HÌNH ELECTRON CỦA ION.
- Khi nguyên tử mất hoặc nhận thêm electron thì nó trở thành ion.
DẠNG 2 : MỐI QUAN HỆ GIỮA THỂ TÍCH , BÁN KÍNH , KHỐI LƢỢNG RIÊNG CỦA
HẠT NHÂN VÀ CỦA NGUYÊN TỬ.
Phƣơng Pháp :
Kiến Thức Cần Nhớ :

1. 1đvC = 1,67.10-27Kg = 1,67.1024gam
2. Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử hoặc nguyên tử:
m(gam)
D=
V(cm3 )
3. Thể tích của nguyên tử và hạt nhân nguyên tử đƣợc tính theo thể tích của hình cầu
:

Email : Trang - 7 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Theå tích của nguyên tử và hạt nhân nguyên tử :
4

V= r3 (đvtt)
3

Trong đó :
-  = 3,14 và r là bán kính của nguyêntử hoặc hạt nhân nguyên tử.
Chú ý :

1nm  109 m = 107 cm = 10A 0
1A 0 = 1010 m = 108 cm = 101 nm ( 0,1nm)
BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Bài Tập 1: Nguyên tử khối của Na là 23 đvC . Tính khối lượng của ngun tử Na theo Kg ?
Hƣớng Dẫn Giải
Ta có :

1đvC = 1,67.10 27

Kg

 23ñvC = 38,41.1027 Kg
Bài Tập 2 : Khi phân tích khí CO2 thấy có 27,3% C và 72,7% O theo khối lượng . Nguyên tử
khối của C là 12,011 đvC . Tìm khối lượng của nguyên tử O theo đơn vị là gam ?
Hƣớng Dẫn Giải
Cách 1 :
Tính ngun tử khối của Oxi.

2.Nguyên tử khối O 72,7

Nguyên tử khối C
27,3
Nguyên tử khối C. 72,7 12,011.72,7

 Nguyên tử khối O 

 15,993 đvC
2.27,3
2.27,3
 Khối lượng ngun tử O theo đơn vị gam là :

mO  15,99.1,67.1027 = 2,67.1026Kg = 0,267.1024 (gam)
Bài Tập 3 : Nguyên tử Zn có bán kính r = 1,35.10-10 m và có ngun tử khối là 65 đvC.
a. Tính khối lượng riêng của Zn ?
b. Thực tế khối lượng của nguyên tử Zn hầu như tập trung vào hạt nhân với bán kính

r  2.10 15 m . Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử ( cho π = 3,14 ).

Email : Trang - 8 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Hƣớng Dẫn Giải
a. Tính khối lượng riêng của Zn ?
Ta có khối lượng riêng của nguyên tử Zn được tính theo cơng thức :

D

m(gam)
V(cm 3 )

Trong đó :
- Khối lượng của nguyên tử Zn là :


m  65.1,67.1027 Kg = 1,0855.10 22 (gam)

- Thể tích của nguyên tử Zn là :

4
4
v  r3  .3,14.(1,35.108 )3  1,03.1023 (cm3 )
3
3
 Khoái lượng riêng của Zn là :
D=

m 1,0855.10 22

 10 (gam/cm 3 )
23
V
1,03.10

Lƣu ý :
- Nếu các nguyên tử kẽm được xếp chặt khít vào nhau khơng cịn chỗ trống nào trong tinh thể ,
thì khối lượng riêng của kẽm sẽ là 10 (gam/cm3) như kết quả trên. Nhưng trong tinh thể ngun
tử Zn chỉ chiếm 70% thể tích, phần cịn lại là rỗng nên thực tế khối lượng riêng của Zn là khoảng
7 (gam/cm3 ).
b.
- Thể tích của hạt nhân nguyên tử là :

4
4

V  r3  .3,14.(2.1013 )3  3,349.1038 (cm3 )
3
3
- Do khối lượng của nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân nguyên tử do đó khối lượng của hạt
nhân nguyên tử xem như bằng khối lượng của nguyên tử.
 Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử là :

m(gam) 1,0855.10 22
D

 3,24.1015 (gam/cm 3 )
3
38
V(cm ) 3,349.10
Nhận xét :

Email : Trang - 9 -


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

D  3,24.1015 (gam/cm3 ) = 3,24.109 (taán /cm3 ) = (hơn 3 tỉ tấn/ cm3 ) . Từ đó có
thể thấy rằng khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử là vô cùng lớn so với khối lượng riêng của
nguyên tử.

Bài Tập 4 : Trong một tế bào đơn vị của tinh thể X ( mạng tinh thể lập phương tâm diện,
với cạnh của hình lập phương là ( a  3,62 .108 cm ) có 4 đơn vị cấu trúc . Khối
lượng riêng của nguyên tố này là 8920 ( gam/m3 ). Biết trong tế bào lập phương tâm diện,
bán kính nguyên tử r 

a 2
.
4

a ) .Tính thể tích của các nguyên tử trong một tế bào và phần trăm thể tích của tế bào bị
chiếm bởi các nguyên tử.
b ) . Xác định nguyên tố X ?.
Hƣớng Dẫn Giải
- Nguyên tử của 1 tế bào thì bao giờ cũng có hình cầu nên cơng thức tính của nó là :
- Tế bào chứa 4 nguyên tử, do đó thể tích ngun tử trong tế bào là :
3

a 2 
4 3
4
3
3
Vnt  4. r  4. 3,14. 
  0,74a (cm )
 4 
3
3


- Thể tích tế bào nguyên tử ( hình lập phương ) :

Vnt  a3

 Phần % thể tích tế bào chiếm bởi các nguyên tử là :

Vnt
0,74a3
 100 
 100  74 %
Vtb
a3

b)



V  6,02.1023 .0,74. 3,62.10 8



3

 21,1 ( cm 3 )

Ta có khối lượng riêng của 1 mol nguyên tử là :
m n.M
D.V.N
8,92.4,7.1023.6,02.1023
D 
 M=

 63,1 (gam/mol )
V NV
n
4

 X laø Cu

Bài Tập 5 : Ngun tử Zn có bán kính r  1,35.108 (cm) và có khối lượng nguyên tử là
65 đvC . Tìm khối lượng riêng của D ( gam/cm3 ) của Zn.
Hƣớng Dẫn Giải
Ta có :
Email : Trang - 10
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

1ñvC = 1,67.1027 Kg = 1,67.1024 (gam)

Ta có khối lượng tuyệt đối của nguyên tử Zn là :
m  65.1,67.1024 = 1,0855.1022 (gam)
Thể tích của nguyên tử Zn là :
V

4 3 4
r = .3,14.(1,35.10 8 )3 = 1,03.10 23 ( cm 3 )
3
3

MỘT SỐ BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài 1 : Nguyên tử Al có bán kính ngun tử là 1,43° và có khối lượng ngun tử là 27u.
a . Tính khối lượng riêng của nguyên tử Al.
b. Trong thực tế thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử chỉ bằng 74% của tinh thể , còn lại là của
khe trống . Định khối lượng riêng đúng của Al . Biết nguyên tử có hình cầu ?
Bài 2 : Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Cu , biết khối lượng riêng của nguyên tử Cu là

8,39 (gam/cm3) và khối lượng nguyên tử Cu là 64u. Mặt khác thể tích thật chiếm bởi các nguyên
tử chỉ bằng 74% của tinh thể, còn lại là các khe trống.
Bài 3 : Nguyên tử nhơm (Al ) có đường kính là 2,86A0 và có khối lượng nguyên tử là 27 đvC .
Tính khối lượng riêng của nguyên tử Al ?. Trong thực tế, thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử
chỉ bằng 74% của tinh thể , còn lại là các khe trống. Định khối lượng riêng đúng của Al ?.

DẠNG 3 : CHO TỔNG SỐ HẠT VÀ SỐ HIỆU NGUYÊN TỬ MẠNG ĐIỆN :
a ) Dạng Toán Cơ Bản Cho 1 Nguyên Tử .
Gọi :

Số khối nguyên tử = z + N ( Z = số p = số e )
S : Tổng số hạt cơ bản của nguyên tố X ( S= p +

 n +  e)

a : Hiệu giữa số hạt mang điện và số hạt không mang điện ( Z + E -N )
Khi đó ta có cơng thức :

Z

S a
4

Z = E neân Z + E = 2Z
S  2Z  N

 S  a  4Z
a  2Z  N


Email : Trang - 11
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài Tập 1 : Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử M là 82. Trong đó tổng số hạt mang điện tích
nhiều hơn tổng số hạt khơng mang điện tích là 22 ?.
Hƣớng Dẫn Giải
Gọi :

S là tổng số hạt cơ bản của nguyên tử M
S = 2ZM  N M  82
a là hiệu giữa số hạt mang điện tích và số hạt không mang điện tích
a = 2ZM  N M  22
Khi đó ta có :
-

S a
82  22 104
 ZM 

 26  M là nguyên tố Fe
4
4
4

Bài Tập 2 : Tổng Số hạt cơ bản của nguyên tử Y là 52. Trong đó tổng số hạt mang điện nhiều
hơn tổng số hạt không mang điện là 16. Y là ?

Hƣớng Dẫn Giải
Gọi:

S là tổng số hạt cơ bản của nguyên tử Y
S= 2ZY  N Y  52
a là hiệu giữa số hạt mang điện và số hạt không mang điện của nguyên tử Y
a = 2ZY  N Y  16


S+a
68
 Zy 
 17  Cl (Clo)
4
4

Bài Tập 3 : Ytri (Y ) dùng làm vật liệu siêu dẫn có số khối là 88.
Hãy xác định số proton , số notron , số electron trong nguyên tử của nguyên tố Y . Biết Y có Z
bằng 39 ?
Email : Trang - 12
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Hƣớng Dẫn Giải
Bài Tập 4 : Có bao nhiêu proton, notron, electron trong nguyên tử

54
26 Fe

?

Hƣớng Dẫn Giải
Bài Tập 5 : Một Nguyên tử có tổng số hạt là 62 và có số khối nhỏ hơn 43 . Tìm số proton, số
notron và khối lượng mol nguyên tử ?.
Hƣớng Dẫn Giải
Bài Tập 6 : Một nguyên tử R có tổng số hạt là 34 , trong đó số hạt mang điện nhiều gấp 1,8333
lần số hạt khơng mang điện. Tìm điện tích hạt nhân, số hạt proton, số hạt electron, notron và số
khối của nguyên tử R.
Hƣớng Dẫn Giải
b ) Dạng Toán Dành Cho Phân Tử, Hỗn Hợp Các Nguyên Tử.
- Nếu Hợp Chất M có dạng :
- A x By thì có thể coi x là số lượng nguyên tử A và y là số lượng nguyên tử B
Khi đó ta có cơng thức :
- y.ZA + y.ZB 

Sphân tử M  aphân tử M
4

Chứng Minh :

SM   ZA  E A  N A  .x + (ZB  E B  N B ).y
aM   ZA  E A  N A  .x + (ZB  E B  N B )y
Vì
 ZA  E A SM  2xZA  2yZ B  xN A + yN B





 ZB  E B
aM  2xZA  2yZB  xN A  yN B


 SM  aM  4xZA  4yZB hay xZA + yZ B 

SM  aM
4

BÀI TẬP ỨNG DỤNG

Bài Tập 1 : Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có cơng thức M2O là 140 , trong phân tử X thì
có tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 44. Vậy X là ?
Hƣớng Dẫn Giải
Email : Trang - 13
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Gọi :
S là tổng số hạt cơ bản trong phân tử X thì ta có :

SX  2(ZM  E M  N M ) + (ZO  E O  N O )  140


aX  2(ZM  E M  N M ) + (ZO  E O  N O )  44

S  4ZM  2ZO + 2N M + N O =140


 X
aX  4ZM  2ZO  2N M  N O  44

 SX  aX  8ZM  32  184
 ZM 

184  32
 19
8

Bài Tập 2 : M và X là hai nguyên tử kim loại, tổng số hạt của cả nguyên tử M và X là 142, trong
đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42 . Số hạt mang điện trong
nguyên tử M nhiều hơn số hạt mang điện trong nguyên tử X là 12. Tìm M và X ?
Hƣớng Dẫn Giải
Cách 1 : sử dụng hệ phƣơng trình dựa vào dữ liệu đề bài:

2ZM  2Z X  N M  N X  142

2ZM  2Z X  (N M  N X )  42
2Z  2Z  12
X
 M

(1)
(2)
(3)

4Z + 4Z X = 184 (1) + (2)

 M

2ZM  2Z X  12 (3)

 8ZM  208  Z M  26 (M là Fe )
dựa vào (3)

 Z X = 20 ( X laø Ca )

Cách 2 : Sử dụng cơng thức tính nhanh:

S  142 và a  42
Sa
 46 (1)
4
kết hợp 2Z M  2Z X  12 (2)

 ZM  Z X 

laáy (1) nhân 2 cộng với (2) ta có :
4ZM  104  Z M  26  Z X  20

c) Dạng Toán Dành Cho ion.
Email : Trang - 14
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

-

- Tổng số hạt ion dương : Từ X - ne  Xn



suy ra:

Số hạt của ion dương X n = số hạt của X - n
- Tổng số hạt của ion âm : Từ X + me  Xm  suy ra :

Số hạt của ion âm
- Nếu ion là X x thì ZX 
- Nếu ion là Y y thì ZY 

Xm   số hạt của X + m

S  a  2x
4

(S  a  2y)
4

Ghi nhớ :
- Khác biệt giữa công thức ion và công thức ngun tử là có thêm điện tích của ion
- Để ghi nhớ dạng này thì đối với ion dương thì ta + 2 lần giá trị của điện tích và ion âm thì ta trừ
2 lần giá trị của điện tích.
BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Bài Tập 1 : Tổng số hạt cơ bản của ion M3 là 79, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn
tổng số hạt không mang điện là 19. M là ?
Hƣớng Dẫn Giải
Cách 1 : Phân tích dựa trên dữ kiện đề bài .

Z  (E  3)  N  79

104
 4Z  6  98  Z =
 26

4
Z  (E  3)  N  19

Cách 2 : Áp dụng công thức :

ZM 

S  a  2.3 79  19  6

 26
4
4

DẠNG 4 : CHO TỔNG SỐ HẠT CƠ BẢN S:
 Đối với dạng này thì ta kết hợp thêm bất đẳng thức :
Công Thức :

Email : Trang - 15
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Soá hạt = A  Z  N

Hạt cơ bản = Z + N + E = 2Z + N

(2Z là hạt mang điện, N : là số hạt không mang điện )

 N
1  Z  1,524 ( với Z  82 hay Z < 83 )


S
S
1  S  2Z  1,524 
Z

Z
3,524
4

Lƣu ý :
Thường những nguyên tố đầu độ chênh lệch giữa p, n không nhiều thường là 1 hoặc 2 , nên sau
khi S chia 3 ta thường chọn ln giá trị ngun gần nhất.
- Ngồi ra ta có thể kết hợp thêm một số cơng thức :

S  2Z + N = Z + (Z + N) = Z + A để chọn nhanh đáp án
BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Bài Tập 1 : Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 52 , X thuộc nhóm VIIA . X là ?
Hƣớng Dẫn Giải

Ta có :

S
S
Z

3,524
3
52
52

Z
3,524
3
 14,7  Z  17,33
 Z = 17 ( Z laø Clo)
Bài Tập 2 : Tổng số hạt trong phân tử MX là 84 hạt , trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt
không mang điện là 28. Số nơtron của M nhiều hơn số nơtron của X là 12 đơn vị . Số hạt trong M
lớn hơn số hạt trong X là 36 hạt . MX là hợp chất nào ?
Hƣớng Dẫn Giải
Đặt :

Email : Trang - 16
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

SM  2ZM  N M


SX  2ZX  N X

Ta có : Hệ phương trình

2ZM +N M +2ZX +N X  84

SM  SX  84


2ZM  2ZX  (N M  N X )  28
a  aX  28
  M

N M  N X  12
N M  N X  12
2Z  N  (2Z  N )  36
S  S  36
 M
M
X
X
 M
x


2S  120
S  60
 M
 M
SM  SX  36
SX  24



(1)
(2)

(3)
(4)

Kết hợp với công thức :

 SM
S
 60
60
 ZM  M

 3,524  ZM  3
17,02  ZM  20
3
 3,524


 


6,8  Z X  8

 SX  Z  SX
 24  Z  24
X
X
 3,524
 3,524
3
3




DẠNG 5 : DẠNG TỐN VỀ TÍM SỐ KHỐI ĐỒNG VỊ VÀ NGUYÊN TỬ KHỐI
A.Lý thuyết :
 Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng
khác nhau về số nơrtron do đó số khối A của chúng khác nhau.
 Đồng vị thường phân ra làm 2 loại : đồng vị bền và đồng vị không bền.
 Hầu hết các nguyên tố có mặt trong tự nhiên là hỗn hợp của các đồng vị bền.
- Hầu hết các đồng vị có số nguyên tử lớn hơn 83 ( Z> 83) là không bền hay cịn gọi là đồng vị
phóng xạ,những đồng vị phóng xạ thường ít tồn tại trong tự nhiên mà phần lớn do con người
điều chế ra.
Loại 1 : Tính Nguyên tử Khối trung bình A của nguyên tử nguyên tố X :
Phƣơng Pháp 1 : Phƣơng Pháp Sử Dụng Giá Trị Trung Bình.
Gọi :
- A1 là Nguyên tử khối đồng vị X1 và a là số nguyên tử của đồng vị X1
- A2 là nguyên tử khối của đồng vị X2 và b là số nguyên tử của đồng vị X2.
Email : Trang - 17
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Trong đó X1,X2 là các đồng vị của nguyên tử nguyên tố X.
 Khi đó ta có : Nguyên tử khối trung bình (Khối lượng nguyên tử Trung bình ).

A

aA1  bA2
ab

 Tƣơng tự : Nếu có a% và b% là phần trăm số lượng nguyên tử của các đồng vị thì ta có :
 Ngun tử khối trung bình (Khối lượng nguyên tử Trung bình :

A

a%.A1  b%.A2
100%

Lƣu ý : Nếu một ngun tử chỉ có 2 đồng vị thì tổng số phần trăm số lượng nguyên tử của các
đồng vị là 100%.
 Đối với Những Nguyên tố có nhiều đồng vị ta cũng áp dụng tƣơng tự :

A

a1 A1  a2 A 2  a3A3  ...  an A n
a1  a2  a3  ...  an

Với :
- a1,a2,a3…an

: là số nguyên tử của các đồng vị.

- A1,A2,A3…An : là nguyên tử khối của các đồng vị
Tƣơng tự ta có :

A

a1%.A1  a2 %.A2  a3 %.A3  ...  an %.A n
100%

Với :
- a1%,a2%,a3%…an%

: là % số nguyên tử của các đồng vị.

- A1,A2,A3…An

: là nguyên tử khối của các đồng vị

Phƣơng Pháp 2 : Sử dụng sơ đồ đƣờng chéo.
- Gọi x1, x2 là tỉ lệ phần % số nguyên tử của đồng vị X1, X2 .
- A1, A2 lần lượt là nguyên tử khối của đồng vị X1 , X2 .
Khi đó ta có sơ đồ đƣờng chéo sau :

Email : Trang - 18
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

x1

X1

X2  X
_

_

X

x2

X2

x1

x2



X2  X
_

X1  X

( X2  X1 )

_

X1  X

Bài Tập Ví Dụ
Ví dụ 1:
Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị 63Cu chiếm 73 % và 65Cu chiếm 27%. Xác định khối lượng
nguyên tử trung bình của đồng.
Hướng dẫn giải
Ta có :
- a1% =73 % : là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63Cu.

- A1 =63

: là Nguyên tử khối của đồng vị 63Cu.

- a2% =27 % : là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63Cu.
- A2 =65

: là Nguyên tử khối của đồng vị 65Cu.

Khi đó ta có : Khối Lƣợng Nguyên tử Trung bình A là :

A

a1%.A1  a2 %.A2 73%.63  27%.65

 63,54
100%
100%

Vậy Khối Lượng Nguyên Tử Trung bình của Đồng (Cu) là : 63,54
Ví dụ 2:
Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị 63Cu chiếm 74 % và A Cu. Xác định số khối A biết khối lượng
nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54.
Ta có :
- a1% =73% : là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63Cu.
- A1 =63

: là Nguyên tử khối của đồng vị 63Cu.

- a2% =100%-7 3% =27% : là phần trăm số nguyên tử của đồng vị 63Cu.

- A2 =A

: là Nguyên tử khối của đồng vị 65Cu.

- A =63,54
Khi đó ta có : Khối Lƣợng Ngun tử Trung bình A là :
Email : Trang - 19
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

a1 %.A1  a2 %.A 2 73%.63  27%. A

 63,54
100%
100%
63,54.100%=73%.63+27%A
63,54.100=73.63+ 27.A
6354=4788+27.A
27.A=1755
A=65
A







Ví dụ 3:
Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị X Cu chiếm 73 % và Y Cu. Xác định X,Y biết khối lượng
nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54 và số khối của đồng vị thứ hai lớn hơn đồng vị thứ
nhất 2 đơn vị.
Giải :
- Số Khối của đồng vị thứ hai lớn hơn đồng vị thứ nhất 2 đơn vị nên :
Y=2+ X
Tương Tự thế vào phương trình ta có :

a1 %.A1  a2 %.A 2 73%.X  27%.( X  2)

 63,54
100%
100%
 63,54.100%  73%.X  ( X  2).27%
A

 6354=73X+27X+54
 6300=100X
 X=63
Vây X=63  Y=65 .Vậy Hai đồng vị vủa đồng lần lượt là : 63Cu và 65Cu
Ví dụ 4:
Trong tự nhiên đồng có 2 đồng vị 63 Cu và 65 Cu. Xác định % của đồng vị thứ nhất biết khối
lượng nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54 .
Giải
Khi một nguyên tố có 2 đồng vị,nếu khơng biết % số ngun tử của đồng vị thứ nhất thì ta gọi
nó là x% thì % số nguyên tử của đồng vị thứ 2 là 100%-x%.
Thay vào phương trình ta có :

x%.A1  (100%  x%).A 2 x%.63  (100%  x%).65


 63,54
100%
100%
 63,54.100% = 63.x%+65.100%-65.x%
 2x%=(65-63,54).100%
 x%=0,73.100%=73%
A

Vậy % đồng vị thứ nhất là 73%.
Email : Trang - 20
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

VD1: Ngun tử khối trung bình của Brom (kí hiệu hóa học là: Br) là 79,91. Brom có 2 đồng vị bền
là Br và 81Br . Tính thành phần % số nguyên tử của 81Br?
79

Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
79
Br (M=79)
ChÊt 1:

1,09 → 0,545 → 54,5%
79,91

ChÊt 2:

81

0,91 → 0,455 → 45,5%

Br (M=81)

VD2: Khối lượng nguyên tử trung bình của Bo (B) là 10,812. Hỏi mỗi khi có 94 ngun tử 10B
thì có bao nhiêu ngun tử 11B?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
10
B (M=10)
0,188 → 94
ChÊt 1:
10,812
ChÊt 2:

11

0,812 → 406

B (M=11)

VD3: Trong tự nhiên đồng (kí hiệu hóa học là: Cu) có 2 đồng vị là 63Cu và 65Cu. Nguyên tử khối
trung bình của Cu là 63,54. Tính thành phần % khối lượng của 63Cu trong CuSO4?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng phương pháp đường chéo ta có:
63
ChÊt 1:

Cu : 63

1,46 → 73%
63,54

ChÊt 2:

65

0,54 → 27%

Cu : 65

=> CuSO4 có % 63Cu =

0, 73.63
.100%  28,83%
63,54  32  16.4

Loại 2: Xác định phần trăm các đồng vị
- Gọi % của đồng vị 1 là x %

 % của đồng vị 2 là (100 – x).
- Lập phương trình tính ngun tử khối trung bình  giải được x.
Lƣu ý :
- Nếu đề yêu cầu tính % đồng vị của nguyên tố nào thì nên đặt x là % của đồng vị của nguyên tố
đó để cho dễ tính tốn.
Email : Trang - 21
-

TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Loại 3: Xác định số khối của các đồng vị
-

Gọi số khối các đồng vị 1, 2 lần lượt là A1; A2.

-

Lập hệ 2 phương trình chứa ẩn A1; A2  giải hệ được A1; A2.

Loại 4 : Xác Định số lƣợng phân tử dựa trên số lƣợng đồng vị của ngun tố.
- Thường những dạng này khơng q khó nên thường gặp nhất vẫn là CO 2 .
- Dạng toán này khơng có phương pháp cố định.
Bài Tốn Ứng dụng :
Bài Tập 1 : Cacbon có hai đồng vị là
18
6

12
6

C , 13 C . Oxi có 3 đồng vị thường gặp 16 O , 17 O ,
6
6
6

O . Số phân tử CO2 được tạo thành là ?
Hƣớng Dẫn Giải

Bƣớc 1 : Tính số phân tử CO2 dựa trên số đồng vị đối xứng :
- Đối với nguyên tử C có 2 cách chọn, đối với nguyên tử Oxi có 3 cách chọn.
Vậy tổng số có : 2.3 = 6 cách chọn tương ứng với 6 phân tử CO 2.
Bƣớc 2 : Tính số phân tử CO2 dựa trên số đồng vị không đối xứng:
- Số phân tử CO2 được tạo thành từ 1 đồng vị C với 2 nguyên tử của 2 đồng vị O khác
nhau.
+ Có 2 đồng vị cacbon và 3 cặp đồng vị oxi khác nhau  số phân tử CO2 không đối
xứng là: 2.3 = 6 (
DẠNG 6 : TÍNH SỐ MOL, SỐ NGUYÊN TỬ, SỐ PHÂN TỬ, SỐ ION
Phƣơng Pháp :
1. Dựa vào định nghĩa :
1) Mol là một đơn vị lượng chất chứa 6,02.1023 hạt vi mô
2) 1 mol ngun tử của bất kì nguyên tố nào, 1 mol phân tử của bất kì nguyên tố nào hay 1 mol
ion của bất kì ion nào đều cũng chứa 6,02.1023 nguyên tử, phân tử hoặc ion đó.
3) Khối lượng mol của một chất là khối lượng của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó , tính bằng
gam có số trị bằng ngun tử khối hoặc phân tử khối của chất đó.
4) Thể tích Mol thể tích Mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử chất đó . Ở điều kiện
tiêu chuẩn , thể tích Mol của các chất khí đều bằng 22,4l
2. Cách tính số mol :
Email : Trang - 22
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

Công thức số 1 : số mol chất khí =

khối lượng
khối lượng mol phân tử

- Số mol khí A ở điều kiện tiêu chuẩn (00C, 1atm ).

nA 

V
22,4 (lít)

- Số mol khí A ở t0C và p atm.

nA 

PV
RT

P : áp suất khí A đo ở t0C ( tính bằng atm).
V : Thể tích khí A đo ở t0C ( tính bằng lít ).
T : Nhiệt độ tuyệt đối.

T = t + 273 ( T tính bằng 0K ).
R

22,4
 0,082
273

BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Bài Tập 1: Cho khối lượng tuyệt đối của nguyên tử C và O lần lượt là 19,92.10

24

(gam) và

2
26,56.1024 (gam) . Tìm khối lượng mol phân tử của O2 , CO2 vaø CO3 .

Ghi chú : Khi đề yêu cầu tính khối lượng mol phân tử, mà khơng nói rõ là tính khối lượng bao
nhiêu mol phân tử thì chính là tính khối lượng của 1 mol phân tử.
Hƣớng Dẫn Giải
Ta có 1 phân tử O2 được tạo thành từ 2 nguyên tử O, do đó nếu khối lượng tuyệt đối của 1
nguyên tử O là 26,56.1024 (gam) thì :
- Khối lượng tuyệt đối của 1 phân tử O2 là :

2.26,56.1024 = 5,312.1023 (gam)
- Ta có 1 mol phân tử O2 chứa 6,02.1023 phân tử O2 . Trong khi đó 1 phân tử O2 lại có khối
lượng là : 5,112.1023 (gam)
Từ đó suy ra : 1 mol phân tử O2 có khối lượng là :
Email : Trang - 23
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

- 5,312.1023 . 6,02.1023  32 (gam/mol)
Tƣơng tự khối lƣợng mol của CO2 là :
- Khối lƣợng tuyệt đối của 1 phân tử CO2 là :

khối lượng tuyệt đối của C + khối lượng tuyệt đối của phân tử O2
 19,92.1024 + 5,312.10 23 = 7,304.1023 (gam)
- 1 mol phân tử CO2 thì chứa 6,02.1023 phân tử CO2 nên có khối lƣợng :

7,304.1023.6,02.1023  44 (gam/mol)
2
Khối lƣợng tuyệt đối của 1 ion CO3 là :

 19,92.1024 + 26,56.1024 .3 = 9,96.1023 (gam)
2
2
Tƣơng tự 1 mol ion CO3 cũng chứa 6,02.1023 ion CO3 do đó ta có khối lƣợng mol ion
2
CO3 là :

9,96.1023.6,02.1023  60 (gam/mol)

Bài Tập 2 : Hãy cho biết 540gam Al có bao nhiêu nguyên tử Al.
- Số mol của 540 gam nguyên tử Al là :

n

m 540

 20 (mol)
M 27

- 1 mol nguyên tử Al thì chứa 6,02.1023 nguyên tử Al , vậy 20 mol ngun tử Al thì chứa :

20.6,02.1023 = 1,204.1025 (nguyên tử )

DẠNG 7 : LOẠI BÀI TẬP CHẤT KHÍ CHỨA TRONG MỘT BÌNH KÍN GÂY RA ÁP
SUẤT :

Phƣơng Pháp :
- Loại bài tập này thƣờng gặp các giả thiết , tỉ khối hơi của chất khí và áp suất của chất khí
gây ra trong bình kín nên cần nắm vững các cơng thức dƣới đây :
Email : Trang - 24
-


TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – GS MAYRADA GROUPS

1. Tỉ khối hơi của chất khí A.
- Tỉ khối hơi của một chất A đối với chất B ở thể khí hoặc thể hơi là tỉ số giữa khối lượng của
chất A so với chất B khi A và B ở cùng thể tích đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

d A/B 

mA
mB

- Vì A, B đều được đo ở cùng thể tích và đo cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ về khối
lượng cũng chính là tỉ lệ về khối lượng phân tử.

d A/B 

MA
MB

- Đối với khơng khí thì ta có khối lượng phân tử của khơng khí là 29 nên :

d A/ không khí 

MA
29

Lƣu ý : Đề bài thường cho sẵn tỉ khối d và khối lượng phân tử của 1 chất khí, rồi yêu cầu chúng
ta tính khối lượng chất khí cịn lại hoặc cho khối lượng phân tử chất khí rồi yêu cầu chúng ta tính
tỉ khối.
Thí dụ :
- Cho tỉ khối của chất khí X đối với He là 4, tìm tên chất khí X ?.
2. Áp Suất chất khí.
a) Áp suất của chất khí A gây ra trong một bình kín dung tích V lít, ở t 0C.

n.R.T
V
p : áp suất ( đơn vị atm )

P

T(0K) : 273 + t 0 (C)
V : Thể tích bình (lít)
n : số mol khí A
b ) Trƣờng Hợp có hai hệ thống khí khác nhau.
- Nếu cùng dung tích bình ( V lít ) , cùng nhiệt độ ( t0C ) thì áp suất tỉ lệ với số mol khí gây ra áp
suất .
Email : Trang - 25
-