Công thức tính khối lượng nguyên tử lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính khối lượng nguyên tử lớp 10 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính khối lượng nguyên tử lớp 10 từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức tính khối lượng nguyên tử lớp 10 (hay, chi tiết)

(199k) Xem Khóa học Hóa 10 KNTTXem Khóa học Hóa 10 CDXem Khóa học Hóa 10 CTST

I. Lý thuyết và phương pháp giải

- Khối lượng của một nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, neutron và electron có trong nguyên tử đó.

m_{nguyên tử} = m_{tổng proton} + m_{tổng neutron} + m_{tổng electron}

- Khối lượng của electron nhỏ hơn rất nhiều so với khối lượng của proton và neutron nên có thể coi khối lượng nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân.

- Nguyên tử có khối lượng rất nhỏ, do vậy để biểu thị khối lượng nguyên tử, người ta dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là amu (automic mass unit). Khối lượng nguyên tử gần đúng theo amu:

m_{nguyên tử} = 1.P + 1.N = P + N (amu)

Với P và N lần lượt là số proton và neutron có trong nguyên tử.

1 amu = 1,6605 × 10^-24 gam

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Một nguyên tử nhôm (aluminium) có 13 proton; 13 electron và 14 neutron. Khối lượng gần đúng của nguyên tử nhôm này là

A. 26 amu.            

B. 40 amu.            

B. 28 amu.            

D. 27 amu.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Do khối lượng electron nhỏ hơn nhiều lần khối lượng proton và neutron nên coi khối lượng nguyên tử bằng khối lượng của hạt nhân.

Khối lượng gần đúng của nguyên tử nhôm là: 13 × 1 + 14 × 1 = 27 (amu).

Ví dụ 2. Khối lượng của nguyên tử magnesium là 39,8271.10^-27 kg. Khối lượng của magnesium theo amu là

Hướng dẫn giải:

1 amu = 1,661.10^-27 kg

Khối lượng của magnesium theo amu là:

$\frac{39,{8271.10}^{-27}}{1,{661.10}^{-27}}\approx 23,978amu$

Ví dụ 3: Nguyên tử helium có 2 proton, 2 neutron và 2 electron. Khối lượng của các electron chiếm bao nhiêu % khối lượng nguyên tử helium?

Hướng dẫn giải:

Cách 1:

Ta có: m_e = 0,00055u; m_n ≈ m_p ≈ 1amu.

Vậy %m_e = $\frac{0,00055.2}{2+2+0,00055.2}.100\%\approx 0,027\%.$

Cách 2:

Ta có: m_e = 9,109.10^-31 kg; m_n = 1,675.10^-27 kg; m_p = 1,673.10^-27 kg.

Vậy %m_e = $\frac{9,{1.10}^{-31}.2}{1,{673.10}^{-27}.2+1,{675.10}^{-27}.2+9,{109.10}^{-31}.2}.100\%$ $\approx 0,0272\%.$

III. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hạt nhân một nguyên tử fluorine có 9 proton và 10 neutron. Khối lượng của một nguyên tử fluorine xấp xỉ bằng

A. 9 amu.              

B. 10 amu.            

C. 19 amu.            

D. 28 amu.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Một cách gần đúng, coi khối lượng nguyên tử xấp xỉ bằng khối lượng của hạt nhân.

Khối lượng của nguyên tử fluorine = 9.1 + 10.1 = 19 (amu).

Câu 2: Khối lượng tuyệt đối của một nguyên tử oxygen bằng 26,5595.10^-27 kg. Khối lượng nguyên tử (theo amu) là

A. 15,99.

B. 14,99.

C. 16,99.

D. 17,99.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

1 amu = 1,661.10^-27 kg

Khối lượng của nguyên tử oxygen theo amu là:

$\frac{26,{5595.10}^{-27}}{1,{661.10}^{-27}}\approx 15,99amu$

Câu 3: Nguyên tử aluminum (kí hiệu là Al) gồm 13 proton và 14 neutron. Khối lượng proton có trong 27g aluminium là

A. 15,0972 gam.

B. 13,0972 gam.

C. 14,1216 gam.

D. 7,131.10^-3 gam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{Al}=\frac{27}{27}=1\left(mol\right)$

Khối lượng proton là: 13.1,673.10^-24.6,022.10²³ = 13,0972 (g)

Câu 4: Tại sao nói khối lượng của nguyên tử chính là khối lượng của hạt nhân?

A. Khối lượng của electron rất nhỏ.

B. Khối lượng của electron rất nhỏ so với tổng khối lượng của proton và neutron.

C. Khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton.

D. Khối lượng của electron rất lớn.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Proton và neutron có khối lượng xấp xỉ bằng nhau (gần bằng 1 amu). Electron có khối lượng rất bé (chỉ bằng khoảng 0,00055 amu), nhỏ hơn rất nhiều lần so với khối lượng của proton và neutron. Nên ta có thể coi khối lượng của nguyên tử chính là khối lượng của hạt nhân.

Câu 5: Một nguyên tử carbon có khối lượng là 1,9926 × 10^-23 gam. Khối lượng nguyên tử carbon tính theo đơn vị amu là ? (biết 1 amu = 1,6605×10^-24 gam)

A. 12 amu.

B. 24 amu.

C. 6 amu.

D. 48 amu.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Khối lượng nguyên tử carbon tính theo đơn vị amu là:

$\frac{1,9926\times {10}^{-23}}{1,6605\times {10}^{-24}}=12amu$

Câu 6: Khối lượng nguyên tử sodium (kí hiệu là Na) là 38,1643.10^–27 kg và theo định nghĩa 1 amu = 1,6605.10^–27 kg. Khối lượng mol nguyên tử Na (g/mol) và khối lượng nguyên tử Na (amu) lần lượt là

A. 23 và 23.

B. 22,98 và 23.           

C. 22,98 và 22,98.

D. 23 và 22,98.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Khối lượng Na theo amu là:

$\frac{38,{1643.10}^{–27}}{1,{6605.10}^{–27}}=22,98\left(amu\right)$

Khối lượng mol nguyên tử Na là: 22,98 g/mol

Câu 7: Khối lượng phân tử (g) của phân tử Cl₂ bằng bao nhiêu? Biết mỗi nguyên tử chlorine có 17 proton, 18 neutron và 17 electron và m_p =1,6726.10^-27kg, m_n = 1,6748.10^-27kg và m_e = 9,1094.10^-31kg.

A. 5,8596.10^-26 g

B. 5,8596.10^-23kg       

C. 1,1719.10^-23 g

D. 1,1719.10^-22 g

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Khối lượng phân tử Cl₂ là:

2. (17.1,6726.10^-27 + 18. 1,6748.10^-27 + 17. 9,1094.10^-31).10³ = 1,1719.10^-22 g

Câu 8: Cho các phát biểu sau:

(1) Trong mỗi nguyên tử, số hạt proton và electron luôn bằng nhau.

(2) Điện tích hạt nhân bằng tổng điện tích của các hạt proton trong nguyên tử.

(3) Khối lượng hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử.

(4) Proton và electron có khối lượng xấp xỉ bằng nhau.

Số phát biểu đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phát biểu đúng: (1), (2), (3)

Phát biểu sai: (4)

Sửa phát biểu sai: Proton và neutron có khối lượng xấp xỉ bằng nhau (gần bằng 1 amu). Electron có khối lượng rất bé (chỉ bằng khoảng 0,00055 amu), nhỏ hơn rất nhiều lần so với khối lượng của proton và neutron.

Câu 9: Trong các nguyên tử sau, nguyên tử nào có khối lượng nguyên tử lớn nhất?

A. Na.                   

B. O.                     

C. Ca.

D. H.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Một cách gần đúng:

Khối lượng nguyên tử Na là 23 amu.

Khối lượng nguyên tử O là 16 amu.

Khối lượng nguyên tử Ca là 40 amu.

Khối lượng nguyên tử H là 1 amu.

Vậy khối lượng nguyên tử Ca là lớn nhất.

Câu 10: Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14. Khối lượng gần đúng của nguyên tử X là

A. 30 amu.            

B. 31 amu.

C. 32 amu.

D. 33 amu.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Gọi số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử X lần lượt là P, N và E.

Nguyên tử trung hòa về điện nên E = P (1)

Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46 nên:

P + N + E = 46      (2)

Thay E = P vào (2) ta được 2P + N = 46 hay N = 46 – 2P (3)

Trong X số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 nên:

(P + E) – N = 14 (4)

Thay E = P; N = 46 – 2P vào (4) ta được:

2P – (46 – 2P) = 14 ⇒ P = 15 (= E)

Vậy N = 46 – 2.15 = 16.

Khối lượng gần đúng của nguyên tử X là: 15 . 1 + 16 . 1 = 31 (amu).

(199k) Xem Khóa học Hóa 10 KNTTXem Khóa học Hóa 10 CDXem Khóa học Hóa 10 CTST

Xem thêm các bài viết về công thức Hóa học 10 hay, chi tiết khác:

• Công thức tính số hạt mang điện trong nguyên tử

• Công thức tính bán kính nguyên tử

• Công thức tính khối lượng vỏ nguyên tử

• Công thức tính khối lượng hạt nhân nguyên tử

• Công thức tính số khối

• Công thức tính nguyên tử khối trung bình

---