Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Số khối và kí hiệu nguyên tử
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em định nghĩa được số khối A, viết đúng kí hiệu nguyên tử ᴬZX, và chuyển đổi hai chiều giữa kí hiệu nguyên tử với số proton, neutron, electron của nguyên tử đó.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước đã định nghĩa Z (số proton = số hiệu nguyên tử) và khẳng định Z là căn cứ xác định nguyên tố. Chương 2 cũng đã cho biết khối lượng nguyên tử theo amu gần đúng bằng tổng số proton và neutron. Bài này chính thức đặt tên cho tổng đó và đóng gói mọi thông tin về một nguyên tử vào một kí hiệu duy nhất.
Khởi động
Đọc kí hiệu $^{23}_{11}\text{Na}$ — hai con số 23 và 11 đặt cạnh chữ Na đó không phải ngẫu nhiên. Chỉ với hai con số này, em có thể suy ra đầy đủ số proton, neutron và electron của nguyên tử sodium mà không cần tra thêm bất kì tài liệu nào. Bài học này giải mã chính xác quy tắc đọc đó.
Kiến thức trọng tâm
**Số khối**, kí hiệu **A**, là tổng số proton và số neutron trong hạt nhân của một nguyên tử: $A = Z + N$, trong đó N là số neutron. Số khối không tính electron, vì khối lượng electron không đáng kể so với proton và neutron (đã học ở Chương 2) — vì vậy A chính là khối lượng gần đúng của nguyên tử tính theo đơn vị amu.
**Kí hiệu nguyên tử** viết đầy đủ một nguyên tử theo dạng $^{A}_{Z}\text{X}$, trong đó A đặt ở phía trên bên trái, Z đặt ở phía dưới bên trái, và X là kí hiệu hoá học của nguyên tố. Từ một kí hiệu nguyên tử, em đọc được ngay: số proton = Z; số electron = Z (nếu nguyên tử trung hoà); số neutron $N = A - Z$. Ví dụ, với $^{23}_{11}\text{Na}$: Z = 11 nên có 11 proton và 11 electron; $N = 23 - 11 = 12$ neutron. Ngược lại, nếu biết số proton và neutron của một nguyên tử, em ghép chúng thành A = số proton + số neutron rồi viết đúng kí hiệu ᴬZX.
Chú ý phân biệt hai vai trò của Z trong kí hiệu: nó vừa là số ghi kèm để tra cứu, vừa là chính số hiệu nguyên tử đã học ở bài trước — nên trong nhiều đề bài, Z không được cho tường minh mà phải suy ra từ tên nguyên tố hoặc ngược lại. Kĩ năng đọc — viết kí hiệu nguyên tử hai chiều như vậy là công cụ nền tảng cho hầu hết các dạng bài tập về cấu tạo nguyên tử ở chương trình Hoá học 10, kể cả những bài phức tạp hơn kết hợp nhiều dữ kiện cùng lúc như ví dụ dạng thi dưới đây.
Kí hiệu nguyên tử không chỉ là bài tập trên giấy — nó là ngôn ngữ dùng thật trong khoa học và y học. Ví dụ, $^{14}_{6}\text{C}$ (carbon-14) là một đồng vị phóng xạ được dùng để xác định tuổi các mẫu vật khảo cổ, trong khi $^{60}_{27}\text{Co}$ (cobalt-60) được dùng trong xạ trị ung thư. Chỉ cần nhìn vào cặp số A và Z, các nhà khoa học phân biệt ngay từng loại nguyên tử cụ thể, kể cả khi chúng cùng thuộc một nguyên tố — điều mà bài học tiếp theo, về đồng vị, sẽ khai thác đầy đủ.
Ví dụ
Đọc kí hiệu nguyên tử để tìm số hạt
1
Cho hai kí hiệu nguyên tử $^{27}_{13}\text{Al}$ và $^{35}_{17}\text{Cl}$. Xác định số proton, neutron, electron của mỗi nguyên tử.
2
Với $^{27}_{13}\text{Al}$: Z = 13 nên có 13 proton, 13 electron; $N = 27 - 13 = 14$ neutron.
3
Với $^{35}_{17}\text{Cl}$: Z = 17 nên có 17 proton, 17 electron; $N = 35 - 17 = 18$ neutron.
4
Vậy Al có (13p, 14n, 13e); Cl có (17p, 18n, 17e).
Ví dụ
Viết kí hiệu nguyên tử từ bảng số hạt (dạng thi)
1
Một nguyên tử X có 26 proton và 30 neutron trong hạt nhân. Viết kí hiệu nguyên tử của X và cho biết tên nguyên tố.
2
Số proton chính là Z: Z = 26.
3
Số khối $A = Z + N = 26 + 30 = 56$.
4
Z = 26 tương ứng với nguyên tố iron — sắt (kí hiệu Fe).
5
Vậy kí hiệu nguyên tử của X là $^{56}_{26}\text{Fe}$.
Ví dụ
Tìm kí hiệu nguyên tử từ tổng số hạt và số khối (dạng thi)
1
Tổng số hạt proton, neutron, electron trong nguyên tử của nguyên tố Y là 28, trong đó số khối A = 19. Xác định số proton, neutron và viết kí hiệu nguyên tử của Y.
2
Tổng số hạt: $p + n + e = 28$. Vì nguyên tử trung hoà nên $e = p$, suy ra $2p + n = 28$ (1).
3
Theo định nghĩa, $A = p + n = 19$ (2).
4
Lấy (1) trừ (2): $(2p + n) - (p + n) = 28 - 19 \Rightarrow p = 9$. Thay vào (2): $n = 19 - 9 = 10$.
5
Vậy Y có 9 proton, 10 neutron, 9 electron — đây là nguyên tố fluorine, kí hiệu nguyên tử $^{19}_{9}\text{F}$.
Sai lầm thường gặp
Sai lầm hay gặp nhất là viết ngược vị trí A và Z (đặt Z lên trên, A xuống dưới), hoặc tính nhầm N = A + Z thay vì N = A − Z. Một mẹo tránh nhầm: số ở trên (A) luôn lớn hơn hoặc bằng số ở dưới (Z), vì A = Z + N mà N ≥ 0. Ở dạng bài kết hợp tổng số hạt với số khối, sai lầm phổ biến là quên rằng A chỉ gồm proton và neutron — không cộng thêm electron vào A.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Số khối $A = Z + N$. Kí hiệu nguyên tử $^{A}_{Z}\text{X}$: A trên, Z dưới. Từ kí hiệu suy ra: proton = electron = Z; neutron $N = A - Z$. Nhớ mẹo: số trên (A) luôn ≥ số dưới (Z).
Chương tiếp theo dùng chính kí hiệu ᴬZX vừa học để mô tả một hiện tượng thú vị: các nguyên tử của cùng một nguyên tố (cùng Z) nhưng khác số khối A — gọi là đồng vị — và cách tính khối lượng trung bình đại diện cho cả một nguyên tố khi nó tồn tại dưới nhiều đồng vị trong tự nhiên.
Đọc kí hiệu 1123Na — hai con số 23 và 11 đặt cạnh chữ Na đó không phải ngẫu nhiên. Chỉ với hai con số này, em có thể suy ra đầy đủ số proton, neutron và electron của nguyên tử sodium mà không cần tra thêm bất kì tài liệu nào. Bài học này giải mã chính xác quy tắc đọc đó.
Số khối, kí hiệu A, là tổng số proton và số neutron trong hạt nhân của một nguyên tử: A=Z+N, trong đó N là số neutron. Số khối không tính electron, vì khối lượng electron không đáng kể so với proton và neutron (đã học ở Chương 2) — vì vậy A chính là khối lượng gần đúng của nguyên tử tính theo đơn vị amu.
Kí hiệu nguyên tử viết đầy đủ một nguyên tử theo dạng ZAX, trong đó A đặt ở phía trên bên trái, Z đặt ở phía dưới bên trái, và X là kí hiệu hoá học của nguyên tố. Từ một kí hiệu nguyên tử, em đọc được ngay: số proton = Z; số electron = Z (nếu nguyên tử trung hoà); số neutron N=A−Z. Ví dụ, với 1123Na: Z = 11 nên có 11 proton và 11 electron; N=23−11=12 neutron. Ngược lại, nếu biết số proton và neutron của một nguyên tử, em ghép chúng thành A = số proton + số neutron rồi viết đúng kí hiệu ᴬZX.
Chú ý phân biệt hai vai trò của Z trong kí hiệu: nó vừa là số ghi kèm để tra cứu, vừa là chính số hiệu nguyên tử đã học ở bài trước — nên trong nhiều đề bài, Z không được cho tường minh mà phải suy ra từ tên nguyên tố hoặc ngược lại. Kĩ năng đọc — viết kí hiệu nguyên tử hai chiều như vậy là công cụ nền tảng cho hầu hết các dạng bài tập về cấu tạo nguyên tử ở chương trình Hoá học 10, kể cả những bài phức tạp hơn kết hợp nhiều dữ kiện cùng lúc như ví dụ dạng thi dưới đây.
Kí hiệu nguyên tử không chỉ là bài tập trên giấy — nó là ngôn ngữ dùng thật trong khoa học và y học. Ví dụ, 614C (carbon-14) là một đồng vị phóng xạ được dùng để xác định tuổi các mẫu vật khảo cổ, trong khi 2760Co (cobalt-60) được dùng trong xạ trị ung thư. Chỉ cần nhìn vào cặp số A và Z, các nhà khoa học phân biệt ngay từng loại nguyên tử cụ thể, kể cả khi chúng cùng thuộc một nguyên tố — điều mà bài học tiếp theo, về đồng vị, sẽ khai thác đầy đủ.
Cho hai kí hiệu nguyên tử 1327Al và 1735Cl. Xác định số proton, neutron, electron của mỗi nguyên tử.
Với 1327Al: Z = 13 nên có 13 proton, 13 electron; N=27−13=14 neutron.
Với 1735Cl: Z = 17 nên có 17 proton, 17 electron; N=35−17=18 neutron.
Số khối A=Z+N=26+30=56.
Vậy kí hiệu nguyên tử của X là 2656Fe.
Tổng số hạt: p+n+e=28. Vì nguyên tử trung hoà nên e=p, suy ra 2p+n=28 (1).
Theo định nghĩa, A=p+n=19 (2).
Lấy (1) trừ (2): (2p+n)−(p+n)=28−19⇒p=9. Thay vào (2): n=19−9=10.
Vậy Y có 9 proton, 10 neutron, 9 electron — đây là nguyên tố fluorine, kí hiệu nguyên tử 919F.
Sai lầm hay gặp nhất là viết ngược vị trí A và Z (đặt Z lên trên, A xuống dưới), hoặc tính nhầm N = A + Z thay vì N = A − Z. Một mẹo tránh nhầm: số ở trên (A) luôn lớn hơn hoặc bằng số ở dưới (Z), vì A = Z + N mà N ≥ 0. Ở dạng bài kết hợp tổng số hạt với số khối, sai lầm phổ biến là quên rằng A chỉ gồm proton và neutron — không cộng thêm electron vào A.
Số khối A=Z+N. Kí hiệu nguyên tử ZAX: A trên, Z dưới. Từ kí hiệu suy ra: proton = electron = Z; neutron N=A−Z. Nhớ mẹo: số trên (A) luôn ≥ số dưới (Z).