Chuyên đề Cấu tạo nguyên tử Môn hóa học

Chuyên đề Cấu tạo nguyên tử GV: Nguyễn Thị Thu Thủy 1

CHUYÊN ĐỀ: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1. Thành phần nguyên Tử: + Hạt nhân nguyên tử: - Proton (p ) - Nơtron (n ) + Vỏ nguyên tử: - Electron (e )

2. Khối lượng và điện tích của các loại hạt cơ bản trong nguyên tử

p n e Khối lượng tuyệt đối (kg) 1,6726.10-27 1,6748.10-27 9,1094.10-31

Khối lượng tương đối (u) ≈ 1u ≈ 1u ≈ 0,0055u

Điện tích 1+ 0 1-

- Khối lượng nguyên tử tập trung hầu hết ở hạt nhân, khối lượng các e hầu như không đáng kể so với khối lượng nguyên tử.

3. Hạt nhân nguyên tử: a. Điện tích hạt nhân: Z+ Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số p = số e b. Số khối: A = Z + N c. Tổng số hạt trong nguyên tử: S = p + n + e = 2Z + N Với các nguyên tử bền thông thường (trừ ) thì: H 1 1

1≤ N/Z ≤ 1,5  3 5,3

S Z S  

Tổng số hạt trong ion: Với ion Ax+: S = S – x = ( 2Z+ N ) - x  x A Với ion By-: S = S + y = ( 2Z+ N ) + y  y B 4. Nguyên tố hóa học, đồng vị: a. Khái niệm: - Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân. - Đồng vị: - Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối khác nhau. b. Kí hiệu nguyên tử: X A Z c. Nguyên tử khối trung bình

...

... . . .

3 2 1

3 3 2 2 1 1

  

    x x x

x A x A x A A

5. Cấu tạo vỏ nguyên tử : Kí hiệu: l là số thứ tự của các phân lớp n là số thứ tự của các lớp e (n = 1, 2, 3, 4, . . .) Số obitan và số e tối đa trong mỗi lớp, mỗi phân lớp lần lượt là:

Phân lớp

Số obitan Số e tối đa Lớp

Số obitan (n2)

Số e tối đa (2n2)

Các phân lớp

s 1 2 K (n = 1) 1 2 1s p 3 6 L (n = 2) 4 8 2s, 2p

ThuVienDeThi.com

Chuyên đề Cấu tạo nguyên tử GV: Nguyễn Thị Thu Thủy 2

d 5 10 M (n = 3) 9 18 3s, 3p, 3d

f 7 14 N (n = 4) 16 32 4s, 4p, 4d, 4f

6. Các nguyên lí và quy tắc điền e trong các obitan a. Nguyên lí vững bền b. Nguyên lí loại trừ Pauli c. Quy tắc Hund Viết cấu hình e - Điền e theo thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử 1s  2s  2p  3s  3p  4s  3d  4p  5s  4d  . . . - Sắp xếp các phân lớp e theo thự tự lớp e tăng dần VD: Na (Z = 11) 1s22s22p63s1 Ca (Z = 20) 1s22s22p63s23p64s2

Fe (Z = 26) 1s22s22p63s23p63d64s2

- Một số ngoại lệ: Do cấu hình e bão hòa hoặc bán bão hòa bền vững hơn nên có sự chuyển e như sau: - (n - 1)d4ns2 thành (n - 1)d5ns1 VD: Cr (Z=24 ) - (n - 1)d9ns2 thành (n - 1)d10ns1 VD: Cu (Z=29) - Viết cấu hình e ion:

+) Nếu ion là Aa+ thì số e = Z - a +) nếu ion là: Bb- thì số e = Z +b

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập về thành phần nguyên tử:

Tổng số hạt S = 2Z + N Trong đó: số hạt mang điện: Z+E =2Z

số hạt không mang điện: N

- Với đồng vị bền : 1 ≤ N/Z ≤ 1,5  3 5,3

S Z S  

- Riêng với Z≤ 20: Z≤N≤1,23Z - Nếu các nguyên tố phổ biến tự nhiên

S≤ 60 : có thì Z=a ,.... 3 a S 

Tổng số hạt trong ion: Với ion Ax+: S = S – x = ( 2Z+ N ) - x  x A Với ion By-: S = S + y = ( 2Z+ N ) + y  y B Bài tập cơ bản: I-Xác định các hạt trong nguyên tử Ví dụ1: Nguyên tử của Nguyên tố X có cấu tạo bởi 115 hạt. Trong đó, hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 25 hạt. Xác định số hạt từng loại cấu tạo nên ntử đó.

Giải: (Đ/S: Z=35)   

 

 

25 2

115 2

N Z

N Z

Ví dụ 2: Tổng số hạt trong nguyên tử một nguyên tố là 13. Xác định tên nguyên tố. Giải: 2Z+N=13

ThuVienDeThi.com