CHUYÊN ĐỀ 1- NGUYÊN TỬ - PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

B. PH NG PHÁP GI BÀI NGUYÊN TƯƠ ỬI. Bài ng vậ Bài ng có ng nh sau Tính nguyên kh trung bình, kh trungậ ốbình các ng xác nh kh ng xác nh thành ph ph trăm sủ ốnguyên kh ng ng xác nh ng nguyên ng xác nh lo iử ượ ượ ạh ch ra các nguyên có nhi ng .ợ ị● Tóm ki th tr ng tâm :ắ ng là nh ng nguyên có cùng proton nh ng khác nhau tron nênồ ơkhác nhau kh i.ề Trong nguyên kh ng các electron nh (b ng kho ng ượ ả11840kh ng proton ho tron) nên kh ng nguyên ch trung tố ượ ượ ạnhân, là ng ng kh ng proton và tron. Vì trong các bài taứ ượ ậth ng coi nguyên kh trung bình (ườ M) các ng ng kh trung bình (ủ ốA aủchúng. Công th tính kh trung bình hay nguyên kh trung bình :ứ ố1 21 2......n nnA xM Ax x+ +» =+ Trong đó x1 x2 ,...,xn là ph trăm nguyên ho nguyên ho mol cácầ ủđ ng Aồ ị1 A2 ,..., An là kh các ng .ố Mol là ng ch ch 6,02.10ộ ượ 23 vi mô phân nguyên ion hayạ ửelectron.Ph ng pháp gi iươ tính thành ph ph trăm nguyên các ng ta có th ng công th cể ứtính nguyên kh trung bình ho ng ph ng pháp ng chéo.ử ươ ườ tính ng nguyên phân khi bi kh ng ch t, tr tiên ta tính molể ượ ượ ướ ốc chúng sau đó vào khái ni mol suy ra qu .ủ xác nh lo phân ch ra các nguyên có nhi ng ta dùngể ịtoán p.ổ ợ►Các ví minh a◄ụ ọVí 1:ụ Nguyên Mg có ba ng ng thành ph ph trăm nguyên nh sauử ư: ng ị24Mg 25Mg 26Mg 78,6 10,1 11,3 a. Tính nguyên kh trung bình Mg.ử b. Gi trong nói trên có 50 nguyên ử25Mg thì nguyên ng ng aố ươ ủhai ng còn là bao nhiêu ạH ng gi iướ ảa. Tính nguyên kh trung bình Mg :ử ủDo electron có kh ng nh nên nguyên kh trung bình Mg ng số ượ ốkh trung bình nóố Mg Mg78, 10,1 11, 3M 24. 25. 26. 24, 33.100 100 100= =b. Tính nguyên các ng ị24Mg và 26Mg :Ta có 24 25 26 24 25 26Toång soánguyeân töû Mg, Mg, Mg Soánguyeân töû Mg Soánguyeân töû Mg Soánguyeân töû Mg100 78,6 10,1 11,3= Gi trong nói trên có 50 nguyên ử25Mg thì nguyên ng ng 2ố ươ ủđ ng còn là :ồ nguyên ử24Mg 78, 6.50 38910,1= (nguyên ).ử nguyên ử26Mg 11, 3.50 5610,1= (nguyên ).ửVí 2:ụ Cho hai ng hiđro nguyên ử11H (99,984%), 21H (0,016%) và haiđ ng clo ủ3517Cl (75,53%), 3717Cl (24,47%). a. Tính nguyên kh trung bình nguyên .ử b. Có th có bao nhiêu lo phân HCl khác nhau nên hai lo ng aể ượ ủhai nguyên đó.ố c. Tính phân kh đúng lo phân nói trên.ử ửH ng gi iướ ảa. Nguyên kh trung bình hiđro và clo là :ử ủH HCl Cl99, 984 0, 016M 1. 2. 1, 00016;100 10075, 53 24, 47M 35. 37. 35, 4894.100 100= == =b. Trong phân HCl, có nguyên và nguyên Cl. Nguyên và Cl có ngử ồv Nên ch nguyên thì có cách ch n, ng ta th có cách ch nguyên tị ươ ửCl. Do đó có 2.2 lo phân HCl khác nhau.ạ ửCông th phân là ử35 37 35 3717 17 17 17H Cl, Cl, Cl, Cl (2 21 1H là ).c. Phân kh 36 38 37 39ử ượVí 3:ụ Bi ng nguyên agon có ba ng khác nhau, ng kh 36; 38 và A.ế ốPh trăm các ng ng ng ng 0,34% 0,06% và 99,6%. Tính kh aầ ươ ượ ủđ ng nguyên agon, bi ng nguyên kh trung bình agon ng 39,98.ồ ằH ng gi iướ Ta có =Ar0,34 0,06 99,6A 36. 38. A. 39,98 40.100 100 100Ví 4:ụ Nguyên kh trung bình ng ng 63,54. ng trong nhiên iử ướhai ng ng ị6329Cu và 6529Cu a. Tính thành ph ph trămầ nguyên lo ng .ề b. Tính thành ph ph trăm kh ng ượ lo ng .ủ ịH ng gi iướ a. Tính thành ph ph trămầ nguyên lo ng về :● Cách ng công th tính nguyên kh trung bìnhử ph trăm nguyên ng ị6329Cu là x, ph trăm ng ị6529Cu là (100 x). Ta có 63x 65(100 x)100+ 63,54 73 nguyên ng ị6329Cu và 6529Cu là 73% và 27%.ầ ượ● Cách ng ph ng pháp ng chéoử ươ ườ Áp ng ng chéo ta có :ụ ườ6329Cun 63 65 63,54 =1,46 63,54 6529Cun 65 63,54 63 0,54 nguyên ng ị6329Cu 2, 7.100 73%2, 1=+ ;6529Cu là 27%.b. Thành ph ph trăm kh ng lo ng :ầ ượ ị65 630, 27.65% Cu .100% 27, 62% Cu 72, 38%63, 54= =.Ví 5:ụ lo khí clo có ch ng ị3517Cl 3717Cl Cho Cl2 tác ng Hụ ớ2 nồ ảph hoà tan vào thu dung ch X. Chia dung ch thành hai ph ng nhau ướ ượ ằ- Ph th nh cho tác ng 125 ml dung ch Ba(OH)ầ ị2 0,88M.- Ph th hai cho tác ng AgNOầ ớ3 ta thu 31,57 gam a.ừ ượ ủThành ph nguyên ng là bao nhiêu ?ầ ịH ng gi iướ ph trăm nguyên ủ3517Cl là x, 3717Cl là (100 x).Cl2 H2 2HCl (1) Thí nghi 1: ệ2Ba(OH )n 0,88.0,125 0,11 mol. 2HCl Ba(OH)2 BaCl2 2H2 (2)mol: 0,22 0,11 Thí nghi 2: ệHCl AgNO3 AgCl HNO3 (3)mol: 0,22 0,22Þ =63296529CuCun1,46 2,7n 0,54 1V MậAgCl 108 ClM 22,057,31 143,5 ClM 143,5 108 35,5ClM= -=35x 37(100 x)100 35,5 75. thành ph ph trăm lo ng clo là ủ3517Cl (75% 3717Cl (25%).Ví 6:ụ Nguyên Cu có nguyên kh trung bình là 63,54 có ng và Y, bi ngố ổs kh là 128. nguyên ng ng 0,37 nguyên ng Y. tronố ơc ng ít tron ng là bao nhiêu ?ủ ịH ng gi iướ kh hai ng X, là Aọ ị1 và A2 ph trăm nguyên hai ng nàyầ ịlà x1 và x2 Theo gi thi ta có :ả ế1 211 221 211 221 2x 100x 27x 0,37xx 73A x63,546A 65x xA 63A 128ì+ =ì=ï=ïï=ï ïÞ+í í==ï ï+ï ï=îï+ =î tron ng ít tron là 65 63 2.ậ ủVí 7:ụ Trong nhiên kali có hai ng ị3919K và 4119K Tính thành ph ph trăm kh iầ ốl ng ượ ủ3919K có trong KClO4 (Cho 16; Cl 35,5; 39,13).H ng gi iướ ph trăm nguyên ng (ph trăm mol) ủ3919K và 4119K là x1 và x2ta có :ì+ =ì=ï ïÞí í+==ïï îî1 211 22x 100x 93,539.x 41.xx 6,539,13100 Gi có mol KClOả ử4 thì ng mol các ng là mol, trong đó mol ố3919K là1.0,935 =0,935 mol. thành ph ph trăm kh ng ượ ủ3919K có trong KClO4 là := =+ +39190,935.39% .100 26,3%.39,13 35,5 16.4Ví 8:ụ Trong c, hiđro hai ng ướ 1H và 2H. Bi nguyên kh trung bình aế ủhiđro là 1,008; oxi là 16. nguyên ng 2H có trong ml nguyên ch (dướ ấ= gam/ml) là bao nhiêu ?H ng gi iướ Áp ng ng chéo ta có :ụ ườ1Hn 1,008 1,0082Hn 1,008 ph trăm nguyên các ng là ị1 2% 99,2%;% 0,8%.= mol là ướ118, 016 mol ng mol là 2. ố118, 016 mol 2H là 2. 118, 016 .0,8%. nguyên ng 2H trong gam là ướ 2.118, 016 0,8%.6,023.10 23 5,35.10 20.II. Xác nh nguyên công th phân ch tị Ph ng pháp gi iươ xác nh nguyên ho công th phân ch t, ta đi tìm proton (sể ượ ốđ đi tích nhân Z) nguyên ho các nguyên nên phân ch đó.ơ cho bi giá tr đi tích nhân nguyên ho ion nguyên thì taế ửtính proton nh sau ư191,6.10qSoáp-= (q là giá tr đi tích nhân, 1,6.10ị -19 là giá trịđi tích proton; đi tích có là culông C).ệ 82 nguyên tiên trong ng tu hoàn, gi proton và tron có iố ốliên :ệ1 1,5np£ cho bi các thông tin liên quan gi các nguyên ,ế ửphân thành ph ph trăm kh ng nguyên trong phân Thì ta thi ta pử ượ ậh ph ng trình liên quan các nguyên phân Sau đó gi ph ngệ ươ ươtrình tìm proton các nguyên đó tr các câu mà bài yêu u. ầ►Các ví minh a◄ụ ọVí 1:ụ nhân ion Xạ có đi tích là 30,4.10ệ -19 culông. Xác nh ký hi và tên nguyênị ệt X.ử ng gi iướ ả12HHn2 1,008 0,992n 1,008 0,008-Þ =-Theo gi thi nhân ion Xả có đi tích là 30,4.10ệ -19 nên nguyên cũng cóửđi tích nhân là 30,4.10ệ -19 C. khác proton có đi tích là 1,6.10ặ -19 nên suy ras prton trong nhân là ủ191930,4.10Soáhaït 19 haït.1,6.10--= nguyên là Kali (K).ậ ửVí 2:ụ Nguyên nguyên có ng các là 180 t, trong đó các mangử ạđi nhi các không mang đi là 32 t. Tính kh nguyên X.ệ ửH ng gi iướ Trong nguyên nguyên có :ử 180 2p 180 53A 127.p 32 2p 32 74ì ì+ =Þ =í í+ =î îVí 3:ụ ng proton, tron, electron trong nguyên là 28, trong đó khôngổ ạmang đi chi 35% ng t. lo trong nguyên là bao nhiêu ?ệ ửH ng gi iướ Trong nguyên nguyên có :ử ốp 28 10n 35%(p e) 9ì ì+ =Þí í= =î trong nguyên X, 9; 10.ậ ốVí 4ụ ng proton, electron, tron trong nguyên nguyên là 10. Xác nh tênổ ịnguyên X.ốH ng gi iướ Theo gi thi ta có ng trong nguyên là 10 nên :ả ửp 10Þ 2p =10 (1) khác, các nguyên có ử£ 82 có :n1 1,5p£ £(2) (1) và (2) suy ra ừ10 2p1 1,5 2,85 3,33 3p-£ nguyên là Liti (Li).ậ ốVí 5:ụ ng proton, tron, electron trong hai nguyên kim lo và là 142, trongổ ạđó ng mang đi nhi không mang đi là 42. mang đi aổ ủnguyên nhi nguyên là 12. Xác nh kim lo và B. ạH ng gi iướ ng proton, tron và electron nguyên là pọ ửA nA eA và là pB nB eB Ta có pA eA và pB eB .Theo bài ng các lo proton, tron và electron hai nguyên và là 142ổ ửnên pA nA eA pB nB eB 142Þ2pA 2pB nA nB 142 (1) ng mang đi nhi không mang đi là 42 nên ệpA eA pB eB nA nB 42 pA pB nA nB 42 (2) mang đi nguyên nhi nguyên là 12 nên :ố ửpB eB pA eA 12 pB pA 12 pB pA (3) (1), (2), (3) ta có pA 20 (Ca) và pB 26 (Fe).Ví 6:ụ ch có công th XYộ ứ2 trong đó chi 50% kh ng. Trong tế ượ ạnhân và có proton ng tron. ng proton trong phân XYủ ử2 là 32.Vi hình electron và Y.ế ủH ng gi iướ proton, tron, electron nguyên là p, n, và là p’, n’, e’.ọ Theo bài và p’ n’ e’. Trong ch XYợ ấ2 chi 50% kh ng nên:ế ượXYM50 n1 2p '2M 50 2(p ' ')+= =+. ng proton trong phân XYổ ử2 là 32 nên 2p’ 32. đây tìm c: 16 (S) và p’ (O). ch tìm là SOừ ượ ầ2 hình electron S: 1sấ 22s 22p 63s 23p và O: 1sủ 22s 22p 4.Ví 7:ụ ch có công th là MAộ ứx trong đó chi 46,67% kh ng. làế ượkim lo i, là phi kim chu kì 3. Trong nhân có 4, trong nhân có n’ạ ủ= p’. ng proton trong MAổ ốx là 58. Xác nh công th MAị ủx ng gi iướ Trong ch MAợ ấx chi 46,67% kh ng nên :ế ượM 47,67 47,67 7xA 53,33 x(n' p') 53,33 8+= =+. Thay và n’ p’ ta có :2p 72xp' 8+= hay 4(2p 4) 7xp’. ng proton trong MAổ ốx là 58 nên: xp’ 58. đây tìm c: 26 và xp’ 32.ừ ượ Do là phi kim chu kì nên 15 ở p’ 17. và p’ 16 th mãn.ậ là Fe và là S; công th MAậ ủx là FeS2 .Ví dụ 8: ch thành các ion Mộ ượ và X2 2-. Trong phân Mử ủ2 X2 có ngổs proton, tron và electron là 164. Trong đó mang đi nhi khôngố ạmang đi là 52. kh kh là 23 ng electronệ ạtrong nhi trong Xề ơ2 2- là t.ạ a. Xác nh các nguyên M, và vi công th phân Mị ử2 X2 b. Vi hình electron (d ng ch và ng obitan) nguyên X.ế ốH ng gi iướ ảa. Xác nh các nguyên M, và vi công th phân Mị ử2 X2 p, e, là proton, electron và tron trong nguyên M; p’, e’, n’ là sọ ốproton, electron và tron trong nguyên X. Trong nguyên proton số ốelectron; các mang đi là proton và electron, không mang đi là tron.ạ Theo gi thi :ả Trong phân Mử ủ2 X2 có ng proton, tron và electron là 164 nên suy ra :ổ 2(2p n) 2(2p’ n’) 164 (1) Trong đó mang đi nhi không mang đi là 52 nên suy ra :ố ệ(4p 4p’) 2(n n’) 52 (2)+ kh kh là 23 nên ta có suy ra :ố ị(p n) (p’ n’) 23 (3)+ ng electron trong Mổ nhi trong Xề ơ2 2- là tạ nên suy ra :(2p 1) 2(2p’ n’) (4) Gi (1), (2), (3), (4) ta 19 ượ là kali; p’ là oxi. Công th phân ch là Kứ ấ2 O2 .b. hình electron và phân electron trong obitan nguyên là :ấ ử   1s 22s 22p 4Ví 9:ụ Anion 2- do nguyên nguyên hóa nên. ng electron trong Yử 2-là 50. Xác nh công th phân và tên ion Yị 2-, bi ng nguyên trong Yế 2- thu cộcùng phân nhóm và thu hai chu kì liên ti p.ộ ếH ng gi iướ công th Yọ 2- là 2mm5]F[E Theo bài, ng electron trong Yổ 2- ng 50 nên ng proton trong Yằ 2- ng 48.ằ Ta có (5 m)ZE mZF 48 (1) Ta nh th y: proton trung bình nhân nguyên trong Yậ 2- là 548 9,6nên thu chu kỳ 2, chu kỳ ti nên thu chu kỳ 3. khác, hai nguyên tộ ốE và thu cùng phân nhóm nên Zộ ộF ZE 8. (2) (1), (2) ta có 5ZừE 8m 48. Ta ng sau :ậ ảm 4ZE (E) (O) 6,4 (lo i)ạ 4,8 (lo i)ạ 3,2 (lo i)ạ là O. đó suy ra là S. Ion Yậ 2- tìm là ion sunfat SOầ24 III. Xác nh kh ng, kh ng riêng, bán kính nguyên tị ượ ượ ử● Tóm ki th tr ng tâm :ắ Kh ng nguyên ng và kh ng nguyên tuy :ố ượ ươ ượ Kh ng tuy (m) nguyên là kh ng th nguyên (r nh ).ố ượ ượ ỏVí mụH 1,67.10 -24 gam; mC 19,92.10 -24 gam. Kh ng ng nguyên (M) là kh ng nguyên tính theo vố ượ ươ ượ ịCacbon (đvC) hay còn là kh ng mol. Quy 1đvC 1u ượ ướ112 kh ng tuy iố ượ ốc 12C =24 241.19, 92.10 1, 66.10 gam.12- -= quan gi kh ng ng và kh ng tuy :ố ượ ươ ượ ố24m 1, 66.10 .M (gam)-= ho ặ23Mm (gam).6, 023.10= Nguyên có ng hình có th tích ể34V r3= (r là bán kính nguyên ). Kh ngử ượriêng nguyên ửmdV= .Ph ng pháp gi bài tính bán kính nguyên ươ :ướ Tính th tích mol nguyên :ể ửr=1.mol nguyeân töûMVd (r (rô) là khít,ộ ặlà ph trăm th tích mà các nguyên chi trong tinh th kim lo i). :ướ Tính th tích nguyên ử11mol nguyeân töûnguyeân töûVVN= (N =6,023.10 23 là sốAvogađro) :ướ Áp ng công th tính th tích hình :ụ ầ13313.43 4nguyeân töûnguyeân töûVV rpp= =. ►Các ví minh a◄ụ ọVí 1:ụ Nguyên kh trung bình ng 107,02 nguyên kh hiđro.ử ủNguyên kh hiđro ng 1,0079. Tính nguyên kh c. ạH ng gi iướ Theo gi thi tả có AAg 107,02. AH AAg 107,02.1,0079 107,865 đvC.Ví 2:ụ qu phân tích cho th trong phân khí COế ử2 có 27,3% và 72,7% theo kh iốl ng. Bi nguyên kh là 12,011. Hãy xác nh nguyên kh oxi.ượ ủH ng gi iướ nguyên kh oxi là A.ọ Theo gi thi trong phân COả ử2 chi 27,3% nên ta có :ế 12,011%C 27,3% 15,992 ñvC.12,011 2A= =+ Ví 3:ụ Bi ng kh ng nguyên oxi ng 15,842 và kh ng aế ượ ượ ủnguyên cacbon ng 11,9059 kh ng nguyên hiđro. ch ượ ọ112kh ng nguyên cacbon làm (đvC) thì H, có nguyên kh là bao nhiêu ?ố ượ ốH ng gi iướ Theo gi thi ta có ếMO 15,842.MH