III. Xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử


Nội dung bài giảng

III. Xác định khối lượng, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử

● Tóm tắt kiến thức trọng tâm :

- Khối lượng nguyên tử tương đối và khối lượng nguyên tử tuyệt đối :

    + Khối lượng tuyệt đối (m) của nguyên tử là khối lượng thực của nguyên tử (rất nhỏ).

Ví dụ : mH = 1,67.10-24 gam; mC = 19,92.10-24 gam.

    + Khối lượng tương đối của nguyên tử (M) là khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị Cacbon (đvC) hay còn gọi là khối lượng mol. Quy ước 1đvC = 1u = Trac nghiem online - cungthi.vnkhối lượng tuyệt đối của 12C = Trac nghiem online - cungthi.vn      + Mối quan hệ giữa khối lượng tương đối và khối lượng tuyệt đối : Trac nghiem online - cungthi.vn hoặc Trac nghiem online - cungthi.vn

- Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích Trac nghiem online - cungthi.vn(r là bán kính nguyên tử). Khối lượng riêng của nguyên tử Trac nghiem online - cungthi.vn.


Phương pháp giải bài tập tính bán kính nguyên tử

+ Bước 1 : Tính thể tích của 1 mol nguyên tử : Trac nghiem online - cungthi.vn ( Trac nghiem online - cungthi.vn(rô) là độ đặc khít, là phần trăm thể tích mà các nguyên tử chiếm trong tinh thể kim loại).

+ Bước 2 : Tính thể tích của 1 nguyên tử : Trac nghiem online - cungthi.vn(N =6,023.1023 là số Avogađro)

+ Bước 3 : Áp dụng công thức tính thể tích hình cầu : Trac nghiem online - cungthi.vn.


►Các ví dụ minh họa◄

 

Ví dụ 1: Nguyên tử khối trung bình của bạc bằng 107,02 lần nguyên tử khối của hiđro. Nguyên tử khối của hiđro bằng 1,0079. Tính nguyên tử khối của bạc.

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta có : AAg = 107,02. AH Trac nghiem online - cungthi.vnAAg = 107,02.1,0079 = 107,865 đvC.

 

Ví dụ 2: Kết quả phân tích cho thấy trong phân tử khí CO2 có 27,3% C và 72,7% O theo khối lượng. Biết nguyên tử khối của C là 12,011. Hãy xác định nguyên tử khối của oxi.

Hướng dẫn giải

Gọi nguyên tử khối của oxi là A. Theo giả thiết trong phân tử CO2, C chiếm 27,3% nên ta có :

Trac nghiem online - cungthi.vn

 

Ví dụ 3: Biết rằng khối lượng một nguyên tử oxi nặng gấp 15,842 lần và khối lượng của nguyên tử cacbon nặng gấp 11,9059 lần khối lượng của nguyên tử hiđro.

Hỏi nếu chọn Trac nghiem online - cungthi.vn khối lượng nguyên tử cacbon làm đơn vị (đvC) thì H, O có nguyên tử khối là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

Theo giả thiết ta có :

MO = 15,842.MH Trac nghiem online - cungthi.vn MC = 11,9059.MH

Suy ra :

Trac nghiem online - cungthi.vn

Trac nghiem online - cungthi.vn

 

Ví dụ 4: Nguyên tử kẽm (Zn) có nguyên tử khối bằng 65u. Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân, với bán kính r = 2.10-15m.

Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm là bao nhiêu tấn trên một centimet khối (tấn/cm3)?

Hướng dẫn giải

r = 2.10-15m = 2.10-13cm.

V = Trac nghiem online - cungthi.vn= Trac nghiem online - cungthi.vn= 33,49.10-39cm3.

Ta có 1u = 1,66.10-27 kg = 1,66.10-30 tấn.

Khối lượng riêng hạt nhân = Trac nghiem online - cungthi.vn= 3,32.109 tấn/cm3 .

 

Ví dụ 5: Nguyên tử Al có bán kính 1,43 Trac nghiem online - cungthi.vnvà có nguyên tử khối là 27u. Khối lượng riêng của Al bằng bao nhiêu, biết rằng trong tinh thể nhôm các nguyên tử chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là các khe trống?

Hướng dẫn giải

● Cách 1 :

Trac nghiem online - cungthi.vncm

Vnguyên tử Al Trac nghiem online - cungthi.vn= 12,243.10-24 cm3

M nguyên tử Al Trac nghiem online - cungthi.vn

d nguyên tử Al Trac nghiem online - cungthi.vn

Thực tế Vnguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể.

Vậy d thực tế của Al là : Trac nghiem online - cungthi.vn.

 

● Cách 2 :

V 1 mol nguyên tử Al = Trac nghiem online - cungthi.vn.

V 1 nguyên tử Al = Trac nghiem online - cungthi.vn Trac nghiem online - cungthi.vn.

Mặt khác :

Trac nghiem online - cungthi.vn

 

Ví dụ 6: Trong nguyên tử X, giữa bán kính hạt nhân (r) và số khối của hạt nhân (A) có mối quan hệ như sau : r = 1,5.10-13.A1/3 cm. Tính khối lượng riêng (tấn/cm3) của hạt nhân nguyên tử X.

Hướng dẫn giải

Coi hạt nhân nguyên tử có dạng hình cầu, thì giữa thể tích hạt nhân và bán kính hạt nhân có mối liên hệ như sau :

Trac nghiem online - cungthi.vn (1)

Thay r = 1,5.10-13.A1/3 cm vào (1) ta có :

Trac nghiem online - cungthi.vn

Trong nguyên tử, khối lượng của electron rất nhỏ nên khối lượng nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân.

Do đó khối lượng (gam) của 1 mol nguyên tử (M) có giá trị xấp xỉ bằng số khối (A).

Khối lượng của 1 nguyên tử xấp xỉ bằng khối lượng của hạt nhân = Trac nghiem online - cungthi.vn

Khối lượng riêng của hạt nhân

Trac nghiem online - cungthi.vn.

 

Ví dụ 7: Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm3. Giả thiết rằng, trong tinh thể canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Xác định bán kính nguyên tử canxi. Cho nguyên tử khối của Ca là 40.

Hướng dẫn giải

V 1 mol nguyên tử Ca = Trac nghiem online - cungthi.vn.

V 1 nguyên tử Ca = Trac nghiem online - cungthi.vn Trac nghiem online - cungthi.vn.

Mặt khác :

V1 nguyên tử Ca = Trac nghiem online - cungthi.vn= 1,96.10-8 cm.

 

Ví dụ 8: Theo định nghĩa, số Avogađro là một số bằng số nguyên tử đồng vị 12C có trong 12 gam đồng vị 12C. Số Avogađro được kí hiệu là N, N có giá trị là 6,023.1023. Khối lượng của một nguyên tử 12C là bao nhiêu gam ?

Hướng dẫn giải

Khối lượng của một nguyên tử cacbon 12, Trac nghiem online - cungthi.vn



Loading...