Công thức tính số hạt trong nguyên tử lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính số hạt trong 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 số hạt trong nguyên tử lớp 10 từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức tính số hạt trong 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

- Tổng số hạt trong nguyên tử được tính theo công thức:

Số hạt trong nguyên tử = số proton (P) + số neutron (N) + số electron (E) = P + N + E

Do trong nguyên tử: số proton = số electron = số hiệu nguyên tử (Z).

Nên lại có: Số hạt trong nguyên tử = 2P + N = 2E + N = 2Z + N.

- Chú ý:

+ Tổng các hạt trong hạt nhân nguyên tử là = số proton + số neutron = P + N = Z + N.

+ Tổng các hạt mang điện trong nguyên tử = số proton + số electron = P + E = 2P = 2E = 2Z.

+ Số khối A = số proton + số neutron = P + N = Z + N.

+ Với các nguyên tử bền, ta luôn có: $1\le \frac{N}{Z}\le 1,5$

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một nguyên tử có 17 electron ở lớp vỏ và hạt nhân của nó có 18 neutron. Tổng số hạt proton, neutron, electron có trong nguyên tử là

A. 52.                   

B. 53.                    

C. 54.

D. 55.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có: số electron = số proton  = 17.

$\Rightarrow$ Tổng các hạt là: 17 + 18 + 17 = 52.

Ví dụ 2: Nguyên tử X có tổng số hạt là 48, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16. Số hạt proton trong nguyên tử X là

A. 16.                   

B. 17.                    

C. 18.                   

D. 15.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

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 số hạt proton của nguyên tử X là 16.

Ví dụ 3: Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử X là 10. Số hạt có trong hạt nhân của nguyên tử X là

A. 3.                     

B. 4.

C. 6.                     

D. 7.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Trong X: số proton = số electron = số hiệu nguyên tử (Z)

Đặt số neutron trong X là N.

Với các nguyên tử bền ta có: $1\le \frac{N}{Z} \le 1,5$    (1)

Theo bài ra có:

Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 10 nên:

2Z + N = 10 ⇒ N = 10 – 2Z, thay vào (1) ta có:

$1\le \frac{10-2Z}{Z}\le 1,52$

⇔ Z ≤ 10 – 2Z ≤ 1,52Z

⇔ 2,84 ≤ Z ≤ 3,33

Vậy Z = 3 thỏa mãn ⇒ N = 4.

Số hạt có trong hạt nhân của nguyên tử X là Z + N = 7.

III. Bài tập minh họa

Câu 1: Hợp kim chứa nguyên tố X nhẹ và bền, dùng chế tạo vỏ máy bay, tên lửa. Nguyên tố X còn được sử dụng trong xây dựng, ngành điện và đồ gia dụng. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt (proton, electron, neutron) là 40. Trong nguyên tử X, tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12.

Số proton và neutron trong X lần lượt là

A. 13 và 14.                    

B. 13 và 13.

C. 14 và 13.                    

D. 14 và 14.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

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

Theo bài ra, ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}2P+N=40\\ 2P-N=12\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}P=13\\ N=14\end{array}\right.$

Vậy số proton và neutron trong X lần lượt là 13 và 14.

Câu 2: Fluorine và hợp chất của nó được sử dụng làm chất chống sâu răng, chất cách điện, chất làm lạnh, vật liệu chống dính, ... Nguyên tử fluorine chứa 9 electron và có số khối là 19. Tổng số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử fluorine là

A. 19.

B. 28.

C. 30.

D. 32.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong nguyên tử fluorine:

Số hạt electron = số hạt proton = 9

Số khối A = Số proton + số neutron

⇒ Số neutron = 19 – 9 = 10

⇒ Tổng số hạt proton, electron và neutron trong nguyên tử fluorine là:

9 + 9 + 10 = 28 hạt.

Câu 3: 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 là

A. Na (Z = 11).

B. K (Z = 19).

C. Fe (Z = 26).

D. Cu (Z = 29).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

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:

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

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\text{P }=26\\ N=30\end{array}\right.$

Vậy số hiệu nguyên tử X (Z) = số proton = 26. X là Fe.

Câu 4: Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có công thức là M₂O là 140, trong phân tử X thì tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Vậy X là

A. Na (Z = 11).

B. K (Z = 19).

C. Fe (Z = 26).

D. Mg (Z = 12).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Trong X có 2 nguyên tử M và 1 nguyên tử O nên ta có:

4Z_M + 2N_M + 2Z_O + N_O = 140      (1)

4Z_M + 2Z_O – 2N_M – N_O = 44         (2)

Lấy (1) + (2) ta được: 8Z_M + 4Z_O = 140 + 44

⇒ $2.Z_M+8=\frac{140+44}{4}=46$

⇒ Z_M = 19

Vậy M là K ⇒ X là K₂O.

Câu 5: 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%. Nitrogen có hạt trong hạt nhân là

A. 21.                   

B. 14.

C. 7.                     

D. 28.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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.

Vậy nitrogen có số hạt trong hạt nhân là: Z + N = P + N = 7 + 7 = 14.

Câu 6: Tổng số hạt mang điện trong hợp chất MgO là 40. Số hạt mang điện trong nguyên tử Mg nhiều hơn số hạt mang điện trong nguyên tử O là 8. Điện tích hạt nhân của Mg và O lần lượt là

A. 12+ và 8+.

B. 8 + và 12+.

C. +12 và +8.

D. +8 và +12.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tổng quát:

Đặt P_i, E_i lần lượt là số proton và số electron có trong nguyên tử i; trong đó P_i = E_i.

Ta có:

Tổng số hạt mang điện trong hợp chất MgO là 40 nên:

(P_Mg + E_Mg) + (P_O + E_O) = 40 hay 2P_Mg + 2P_O = 40 (1)

Lại có, số hạt mang điện trong nguyên tử Mg nhiều hơn số hạt mang điện trong nguyên tử O là 8 nên:

(P_Mg + E_Mg) - (P_O + E_O) = 8 hay 2P_Mg – 2P_O = 8 (2)

Từ (1) và (2) giải hệ phương trình ta được: P_Mg = 12 và P_O = 8.

Vậy điện tích hạt nhân Mg là +12; điện tích hạt nhân O là +8.

Câu 7: Mỗi phân tử XY₂ có tổng các hạt proton, neutron, electron bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. Kí hiệu hóa học của X, Y lần lượt là

A. Fe và S.            

B. Fe và O.

C. Cu và S.

D. Cu và O.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân X, Y lần lượt là Z_X; Z_Y; số neutron (hạt không mang điện) của X và Y lần lượt là N_X và N_Y.

Mỗi phân tử XY₂ có tổng các hạt proton, neutron, electron bằng 178 nên:

2Z_X + 4Z_Y + N_X + 2N_Y = 178 (1)

Trong XY₂, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 nên:

2Z_X + 4Z_Y – (N_X + 2N_Y) = 54 (2)

Từ (1) và (2) ta có: 2Z_X + 4Z_Y = 116 (3)

Lại có trong XY₂ số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12, nên:

2Z_X + 12 = 4Z_Y (4)

Từ (3) và (4) ta có: Z_X = 26; Z_Y = 16.

Vậy X là sắt (iron, Fe); Y là lưu huỳnh (sulfur, S).

Câu 8: Nguyên tử sắt (iron) có điện tích hạt nhân là +26. Trong nguyên tử, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Số khối của nguyên tử sắt là

A. 26.

B. 30.

C. 56.

D. 22.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 nên:

2Z – N = 22 (1)

Nguyên tử sắt có điện tích hạt nhân là +26 nên Z = 26

Thay Z = 26 vào (1) ta có N = 2.26 – 22 = 30

Số khối của nguyên tử sắt là:

A = Z + N = 26 + 30 = 56.

Câu 9: Tính tổng số proton, neutron và electron trong một phân tử carbon dioxide (CO₂). Biết trong phân tử này, nguyên tử C có 6 proton và 6 neutron; nguyên tử O có 8 proton và 8 neutron.

A. 42 hạt.

B. 66 hạt.

C. 60 hạt.

D. 55 hạt.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phân tử CO₂ được tạo nên từ 1 nguyên tử C và 2 nguyên tử O.

Nguyên tử C có: số proton = số electron = 6; nguyên tử O có: số proton = số electron = 8.

$\to$ Tổng số proton, neutron và electron trong một phân tử carbon dioxide (CO₂) là:

(6 + 6 + 6) + 2×(8 + 8 + 8 ) = 66 (hạt).

Câu 10: 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. Tổng số hạt có trong hạt nhân nguyên tử X là

A. 35.

B. 80.      

C. 115.   

D. 90.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

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:

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

Tổng số hạt có trong hạt nhân nguyên tử X là P + N = 80.

(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 trong hạt nhân nguyên tử lớp 10

• Công thức tính số hạt mang điện trong nguyên tử

• Công thức tính khối lượng nguyên tử lớp 10

• Công thức tính bán kính nguyên tử

• Công thức tính khối lượng vỏ nguyên tử

---