Lý thuyết: Nguyên tố hóa học, Đồng vị, Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình

Lý thuyết: Nguyên tố hóa học, Đồng vị, Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình I. N guyên tố hóa học 1. Định nghĩa n guyên tố hoá học Ng...

Lý thuyết: Nguyên tố hóa học, Đồng vị, Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình

I. Nguyên tố hóa học

1. Định nghĩa nguyên tố hoá học

Nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

2. Số hiệu nguyên tử

- Là số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố.

- Số hiệu nguyên tử cho biết:

Số proton trong hạt nhân nguyên tử
Số electron trong nguyên tử
Từ đó cũng xác định được số notron trong nguyên tử

Z = số proton = số electron = E (Nguyên tử trung hòa về điện)

N = A – Z (A là số khối, Z là số hiệu nguyên tử)

3. Kí hiệu nguyên tử

Số đơn vị điện tích hạt nhân và số khối được coi là những đặc trưng cơ bản của nguyên tử.

Kí hiệu nguyên tử:

X: Nguyên tố hóa học
A: Số khối của nguyên tố X
Z: Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tố X

II. Đồng vị

Khái niệm đồng vị:

- Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học có thể có số khối khác nhau vì hạt nhân của các nguyên tử đó có số proton như nhau nhưng có thể có số nơtron (neutron) khác nhau.

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố hoá học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau vể số nơtron.

=> A của các đồng vị sẽ khác nhau.

- Các đồng vị được xếp vào cùng 1 ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học.

Ngoài khoảng 340 đồng vị tự nhiên, người ta còn tổng hợp thêm 2400 đồng vị nhân tạo dùng trong y học, nông nghiệp.
Chú ý: Các đồng vị bền có Z ≤ 82.

Ví dụ: Nguyên tố C có 4 đồng vị.

II. Nguyên tử khối và Nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học.

1. Nguyên tử khối

Nguyên tử khối (M): Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử, bằng số khối hạt nhân: M = A

Khối lượng của một nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, nơtron và electron trong nguyên tử đó, nhưng do khối lượng của electron quá nhỏ bé so với hạt nhân nên khối lượng một nguyên tử coi như bằng hạt nhân nguyên tử
Nguyên tử khối coi như bằng số khối (A)

2. Nguyên tử khối trung bình (M−)

Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố có nhiều đồng vị được tính bằng hệ thức:

Với: a, b, c là số nguyên tử (hoặc % số nguyên tử) của mỗi đồng vị.

A, B, C là nguyên tử khối (hay số khối) của mỗi đồng vị.

Ví dụ: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền 126C chiếm 98,89% và 136C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của cacbon là:

Mở rộng:

Với:

ni : % hay số mol hay thể tích của chất thứ i ( khi ni là thể tích thì chỉ sử dụng cho chất khí)
Mi : Khối lượng mol của chất thứ i

Nếu trong hỗn hợp chỉ có hai chất , ta có thể gọi x là số mol (% hay thể tích) của chất thứ nhất trong 1 mol hỗn hợp, khi đó suy ra số mol của chất thứ hai là (1 – x) mol.