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

Bài viết Công thức tính khối lượng vỏ 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 vỏ nguyên tử từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức tính khối lượng vỏ 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

- Vỏ nguyên tử chứa các electron mang điện tích âm, chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân.

- Khối lượng 1 electron là 0,00055 amu hay 9,109.10^-31 kg.

Vậy khối lượng lớp vỏ nguyên tử là:

+ m_{vỏ nguyên tử} = 0,00055 × số electron của nguyên tử (đơn vị: amu)

+ m_{vỏ nguyên tử} = 9,109.10^-31 × số electron của nguyên tử (đơn vị: kg).

+ m_{vỏ nguyên tử} = 9,109.10^-28 × số electron của nguyên tử (đơn vị: gam).

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một nguyên tử nhôm (aluminium) có 13 proton; 13 electron và 14 neutron. Khối lượng lớp vỏ nguyên tử nhôm là bao nhiêu amu?

Hướng dẫn giải

Khối lượng lớp vỏ nguyên tử nhôm là: 0,00055. 13 = 7,15.10^-3 gam.

Ví dụ 2: Helium là một khí hiếm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như hàng không, hàng không vũ trụ, điện tử, điện hạt nhân và chăm sóc sức khỏe. Nguyên tử helium có 2 proton, 2 neutron và 2 electron. Cho biết khối lượng của electron trong nguyên tử helium chiếm bao nhiêu phần trăm khối lượng nguyên tử.

Hướng dẫn giải:

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

Thành phần phần trăm khối lượng electron trong nguyên tử helium:

                             $\%m_e=\frac{0,00055.2}{0,00055.2+1.2+1.2}.100\%$ = 0,027%

Ví dụ 3: Nguyên tử aluminium (nhôm) gồm 13 proton và 14 neutron. Tính khối lượng electron có trong 27g nhôm theo đơn vị gam.

Hướng dẫn giải

Số electron = số proton = 13

Số mol nhôm = 1 mol tương ứng với 6,022.10²³ nguyên tử.

⇒ Khối lượng electron là: 13.9,109.10^-28.6,022.10²³ = 7,131.10^-3 (g).

III. Bài tập vận dụng

Câu 1. Hạt nhân một nguyên tử fluorine có 9 proton và 10 neutron. Khối lượng của lớp vỏ nguyên tử fluorine là

A. 9 amu.              

B. 10 amu.            

C. 19 amu.            

D. 4,95.10^-3 amu.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Vỏ nguyên tử chứa electron.

Số electron = số proton = 9.

Khối lượng lớp vỏ nguyên tử fluorine là: 9 × 0,00055 = 4,95 × 10⁻³ amu.

Câu 2. 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 3. Một nguyên tử có 17 electron ở lớp vỏ và hạt nhân của nó có 18 neutron. Thành phần phần trăm khối lượng của electron có trong nguyên tử này là? Biết m_e = 0,00055 amu; m_p ≈ m_n = 1 amu.

A. 48,57%.

B. 32,69%.

C. 0,027%.

D. 2,7%.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Số proton trong nguyên tử = số electron = 17.

Thành phần phần trăm khối lượng của electron có trong nguyên tử:

$\%m_e=\frac{0,00055.17}{0,00055.17+17.1+18.1}.100\%$ $\approx 0,027\%.$

Câu 4. Nguyên tử X có tổng số hạt là 48, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16. Khối lượng lớp vỏ nguyên tử X theo đơn vị amu là?

A. 16.         

B. 32.          

C. 8,8.10^-3.           

D. 0,176.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

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

Trong đó: P = E (do nguyên tử trung hoà về điện).

Tổng số hạt trong nguyên tử X là 48 nên: P + N + E = 48 hay 2P + N = 48 (1).

Trong nguyên tử X, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16 nên:

(P + E) – N = 16 hay 2P – N = 16 (2).

Lấy (1) + (2) được 4P = 64 $\Rightarrow$ P = 16.

Vậy nguyên tử X có số electron ở lớp vỏ = số proton = 16.

Khối lượng lớp vỏ của nguyên tử X là: 16.0,00055 = 8,8.10^-3 amu.

Câu 5. Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử X là 82, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Nguyên tử X có khối lượng lớp vỏ là bao nhiêu amu?

A. 26.

B. 30.

C. 0,0308.

D. 0,0143.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Gọi P, N và E lần lượt là số proton, neutron và electron của X. Trong đó P = E.

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{c}2P+N=82\left(1\right) \\ 2P–N=22\left(2\right)\end{array}\right.$$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{P }=26\\ N=30\end{array}\right.$

Nguyên tử X có khối lượng lớp vỏ là: 26.0,00055 = 0,0143 (amu).

Câu 6. Nitrogen giúp bảo quản tinh trùng, phôi, máu và tế bào gốc. Biết nguyên tử nitrogen có tổng số hạt là 21, trong đó số hạt không mang điện chiếm 33,33%. Khối lượng lớp vỏ nguyên tử nitrogen theo đơn vị amu là?

A. 7.           

B. 14.

C. 3,85.10^-3.         

D. 7,7.10^-3.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Gọi P, N và E lần lượt là số proton, neutron và electron của nitrogen. Trong đó P = E.

Số hạt không mang điện chiếm 33,33%

⇒ Số neutron = N = $\frac{33,33}{100}\times 21=7\left(1\right)$

Lại có: P + E + N = 21 ⇒ 2P + N = 21          (2)

Thế N = 7 vào (2) được P = 7.

Khối lượng lớp vỏ nguyên tử nitrogen là: 7.0,00055 = 3,85.10^-3 amu.

Câu 7. Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số các loại bằng 115. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 hạt. Khối lượng lớp vỏ nguyên tử X theo đơn vị gam là?

A. 3.18815.10^-26.

B. 7,2872.10^-26.          

C. 1,0475.10^-25.

D. 8,1981.10^-26.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Gọi P, N và E lần lượt là số proton, neutron và electron của X. Trong đó P = E.

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}2P+N=115\\ 2P-N=25\end{array}\right.$$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}P=35\\ N=45\end{array}\right.$

Khối lượng lớp vỏ nguyên tử X theo đơn vị gam là: 9,109.10^-28.35 = 3.18815.10^-26 gam.

Câu 8. Nguyên tử X có khối lượng lớp vỏ electron là 0,01045 amu. Số electron có trong một nguyên tử X là

A. 17.

B. 18.

C. 19.

D. 20.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Số electron có trong một nguyên tử X là: $\frac{0,01045}{0,00055}=19$(hạt).

Câu 9. Nguyên tử Y có khối lượng lớp vỏ electron là 1,8218.10^-29 kg. Số electron ở lớp vỏ nguyên tử Y là

A. 17.

B. 18.

C. 19.

D. 20.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Số electron có trong lớp vỏ nguyên tử Y là: $\frac{1,{8218.10}^{-29}}{9,{109.10}^{-31}}=20$(hạt).

Câu 10. Nguyên tử Z có khối lượng lớp vỏ electron là 1,36635.10^-26 gam. Số hạt electron có trong lớp vỏ nguyên tử Z là

A. 15.

B. 16.

C. 17.

D. 18.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Số electron có trong lớp vỏ nguyên tử Z là: $\frac{1,{36635.10}^{-26}}{9,{109.10}^{-28}}=15$hạt.

(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 bán kính nguyên tử

• Công thức tính khối lượng hạt nhân nguyên tử

• Công thức tính số khối

• Công thức tính nguyên tử khối trung bình

• Công thức tính số electron tối đa trong một lớp

• Công thức tính số orbital tối đa trong một lớp

---