1. Nguyên tử khối là gì?
1.1. Khái niệm
Khối lượng của một nguyên tử được tính bằng đvC được gọi là nguyên tử khối. Sẽ có các nguyên tử khối khác nhau giữa các nguyên tố khác nhau.
Khối lượng nguyên tử chính bằng tổng khối lượng của các thành phần tạo nên nguyên tử đó (p, e, n) nhưng vì hạt e có KL quá bé so với tổng KL nên ta coi KL của hạt e = 0. Do đó, khi xét đến KL nguyên tử, ta xem như khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng của hạt p và n có ở trong hạt nhân của nguyên tử (m = mp + mn)
VD: Nguyên tử khối của Ag là 108 và nguyên tử khối của Mg là 24
1.2. Đơn vị của nguyên tử khối là gì?
Trong thực tế, khối lượng nguyên tử vô cùng nhỏ bé, nếu tính dựa trên g thì số trị rất nhỏ và khó sử dụng.
VD: KL của 1 nguyên tử C là 0, 000 000 000 000 000 000 000 019 926 g (hay có thể viết ngắn lại = 1,9926.10-23g). Do đó, các nhà khoa học đã nghĩ ra một cách khác giúp biểu hiện KL của nguyên tử. Cụ thể, họ đã quy ước rằng lấy 1/12 khối lượng của nguyên tử C để làm đơn vị chung KL cho nguyên tử – đơn vị C, viết tắt là đvC. Nhưng ký hiệu quốc tế để biểu đạt nó lại là “u”. Dựa trên đơn vị này, chúng ta có thể tính KL của một nguyên tử một cách dễ dàng.
1.3. Nguyên tử khối trung bình
Hầu hết các nguyên tố hóa học đều tồn tại ở dạng hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ % số nguyên tử xác định. Do vậy, nguyên tử khối của các nguyên tố mà có nhiều đồng vị sẽ được xác định là nguyên tử khối TB của hỗn hợp các đồng vị đó có tính dựa vào tỉ lệ % số nguyên tử tương ứng. Giả sử là A và B là 2 đồng vị của mẫu A và B. Kí hiệu A và B lần lượt là nguyên tử khối của 2 đồng vị với tỉ lệ % số nguyên tử tương ứng là a và b. Khi đó nguyên tử khối TB, kí hiệu Atb của nguyên tố X là:
Atb = (a.A + b.B)/100
Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng hợp kiến thức THPT và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi THPT Quốc Gia môn Hóa
2. Phân tử khối là gì
Phân tử khối được hiểu là khối lượng của một nguyên tử được tính theo đơn vị carbon (viết tắt là đvC) và đơn vị này được tính bằng tổng nguyên tử khối của các nguyên tử trong phân tử của chất đó. Ví dụ như phân tử khối của khí oxy O2 bằng 16.2 = 32 đvC.
3. Bảng nguyên tử khối chi tiết các nguyên tố
Để các em học sinh dễ dàng tra cứu và tổng hợp các kiến thức bổ ích khác, VUIHOC sẽ chia sẻ lại bảng nguyên tử khối chi tiết của các nguyên tố hóa học.
STT
Tên nguyên tố
Ký hiệu hóa học
Nguyên tử khối
1
Hiđro
H
1
2
Heli
He
4
3
Liti
Li
7
4
Beri
Be
9
5
Bo
B
11
6
Cacbon
C
12
7
Nitơ
N
14
8
Oxi
O
16
9
Flo
F
19
10
Neon
Ne
20
11
Natri
Na
23
12
Magie
Mg
24
13
Nhôm
Al
27
14
Silic
Si
28
15
Photpho
P
31
16
Lưu huỳnh
S
32
17
Clo
Cl
35,5
18
Argon
Ar
39,9
19
Kali
K
39
20
Canxi
Ca
40
21
Scandi
Sc
44.955912(6)
22
Titan
Ti
47,867(1)
23
Vanadi
V
50,9415(1)
24
Crom
Cr
51,9961(6)
25
Mangan
Mn
54,938044
26
Sắt
Fe
55,845
27
Coban
Co
58,933195
28
Niken
Ni
58,6934
29
Đồng
Cu
63,546
30
Kẽm
Zn
65,38
31
Gali
Ga
69,723
32
Gecmani
Ge
72,64
33
Asen
As
74,9216
34
Selen
Se
78.96
35
Brom
Br
79,904
36
Kryton
Kr
83,798
37
Rubidi
Rb
85,4678
38
Stronti
Sr
87,62
39
Yttri
Y
88,90585
40
Zicorni
Zr
91,224
41
Niobi
Nb
92,90638
42
Molypden
Mo
95,95
43
Tecneti
Tc
98
44
Rutheni
Ru
101,07
45
Rhodi
Rh
102,9055
46
Paladi
Pd
106,42
47
Bạc
Ag
107,8682
48
Cadmi
Cd
112,411
49
Indi
In
114,818
50
Thiếc
Sn
118,71
51
Antimon
Sb
121,76
52
Telua
Te
127,6
53
I ốt
I
126,90447
54
Xenon
Xe
131,293
55
Xêsi
Cs
132,90545
56
Bari
Ba
137,327
57
Lantan
La
138,90547
58
Xeri
Cs
140,116
59
Praseodymi
Pr
140,90765
60
Neodymi
Nd
144,242
61
Promethi
Pm
145
62
Samari
Sm
150,36
63
Europi
Eu
151,964
64
Gadolini
Gd
157,25
65
Terbi
Tb
158,92535
66
Dysprosi
Dy
162,5
67
Holmi
Ho
164,93032
68
Erbi
Er
167,259
69
Thuli
Tm
168,93421
70
Ytterbium
Yb
173,04
71
Luteti
Lu
174,967
72
Hafni
Hf
178,49
73
Tantal
Ta
180,94788
74
Wolfram
W
183,84
75
Rheni
Re
186,207
76
Osmi
Os
190,23
77
Iridi
Ir
192,217
78
Platin
Pt
195,084
79
Vàng
Au
196,96657
80
Thủy ngân
Hg
200,59
81
Tali
TI
204,3833
82
Chì
Pb
207,2
83
Bitmut
Bi
208,9804
84
Poloni
Po
209
85
Astatin
At
210
86
Radon
Rn
222
87
Franxi
Fr
223
88
Radi
Ra
226
89
Actini
Ac
227
90
Thori
Th
232,03806
91
Protactini
Pa
231,03588
92
Urani
U
238,02891
93
Neptuni
Np
237,0482
94
Plutoni
Pu
244
95
Americi
Am
243
96
Curi
Cm
247
97
Berkeli
Bk
247
98
Californi
Cf
251
99
Einsteini
Es
252
100
Fermi
Fm
257
101
Mendelevi
Md
258
102
Nobeli
No
259
103
Lawrenci
Lr
262
104
Rutherfordi
Rf
267
105
Dubni
Db
268
106
Seaborgi
Sg
[269]
107
Bohri
Bh
[270]
108
Hassi
Hs
[269]
109
Meitneri
Mt
[278]
110
Darmstadti
Ds
[281]
111
Roentgeni
Rg
[281]
112
Copernixi
Cn
[285]
113
Nihoni
Nh
[286]
114
Flerovi
Fl
[289]
115
Moscovi
Mc
[288]
116
Livermori
Lv
[293]
117
Tennessine
Ts
[294]
118
Oganesson
Og
[294]
Mặc dù có bảng nguyên tử khối nhưng các em cần cố gắng ghi nhớ nguyên tử khối của một số chất thường gặp như Na, Ba, Ca, H, O,… vì các hợp chất này thường xuyên xuất hiện trong bài tập. Điều này sẽ giúp các em tránh mất thời gian trong việc tra cứu nguyên tử khối, tiết kiệm tối đa thời gian để tập trung trong việc tìm phương án cho bài tập
4. Cách tính khối lượng thực của nguyên tử
Có thể giải thích một cách đơn giản là vì khối lượng nguyên tử tính bằng gam có giá trị rất nhỏ, không tiện trong việc tính toán. Nên người ta quy ước lấy KL nguyên tử C làm đơn vị KL nguyên tử (đvC).
Tuy nhiên, quá trình tính KL bằng g của các nguyên tử không phải là không thực hiện được. Khối lượng tính bằng g đó chính là KL thực của nguyên tử.
Bước 1: Cần ghi nhớ cách quy đổi 1 đvC = 0,166.10-23 (g)
Bước 2: Tra bảng tìm nguyên tử khối của nguyên tố và cố gắng học thuộc bài ca nguyên tử khối Chẳng hạn nguyên tố A có NTK là a, tức A = a.
Bước 3: Khối lượng thực của nguyên tố A: mA = a . 0,166 . 10-23 = ? (g)
5. Phương pháp học thuộc bảng nguyên tử khối siêu dễ nhớ
5.1. Học thuộc lòng bằng flashcards
Đây cũng là một phương pháp học tập rất hay, các em có thể ôn luyện hằng ngày và tăng thời gian cho nó bằng cách dùng flashcard.
5.2. Bài ca nguyên tử khối
Anh hydro là một (1)
Mười hai (12) cột carbon
Nitro mười bốn (14) tròn
Oxi mỏi mòn mười sáu (16)
Natri hay láu táu
Nhảy tót lên hai ba (23)
Khiến Magie gần nhà
Ngậm ngùi đành hai bốn (24)
Hai bảy (27) nhôm la lớn
Lưu huỳnh giành ba hai (32)
Khác người thật là tài
Clo ba lăm rưỡi (35,5)
Kali thích ba chín (39)
Canxi tiếp bốn mươi (40)
Năm lăm (55) mangan cười
Sắt đây rồi năm sáu (56)
Sáu tư (64) đồng nổi cáu
Bởi kém kẽm sáu lăm (65)
Tám mươi (80) Brom nằm
Xa bạc trăm lẻ tám (108)
Bari lòng buồn chán
Một ba bảy (137) ích chi
Kém người ta còn gì
Hai lẻ bảy (207) bác chì
Thủy ngân hai lẻ một (201)…
6. Một số ứng dụng của bảng nguyên tử khối hay phân tử khối trong các bài tập hóa học
Bảng nguyên tử khối sẽ đem lại cho chúng ta tính ứng dụng rất cao trong bộ môn hóa học, đặc biệt là phần kiến thức của hóa vô cơ. Hầu hết các bài tập hóa học đều phải sử dụng bảng này.
Tìm nguyên tố ở trong hợp chất
Đối với những bước làm quen đầu tiên với bộ môn hóa học, đây là một trong những dạng bài tập phổ biến nhất. Một VD minh họa đơn giản: Hợp chất của kim loại A kết hợp với axit H2SO4 sẽ tạo ra muối với công thức là A2SO4. Tổng phân tử khối của hợp chất này sẽ rơi vào khoảng 160 đvC. Xác định được nguyên tố A là gì. Ta có thể dễ dàng giải đối với các bài toán này như sau:
Dựa vào bảng nguyên tử khối ta có:
Nguyên tử khối của S bằng: 32
Nguyên tử khối của oxy bằng : 16
Theo công thức hợp chất phía trên, ta có A+32+16×4 = 160 => A = 64.
Dựa vào bảng nguyên tử khối thì nguyên tử khối của Đồng được. Vậy nguyên tố đề bài cần tìm chính là đồng (Cu).
Tìm nguyên tố khi biết nguyên tử khối
Đối với các dạng bài tập đơn giản, các em sẽ thường xuyên bắt gặp một số câu hỏi như là xác định nguyên tố có nguyên tử khối gấp 2 lần so với oxy.
Để làm được bài tập liên quan đến phần này, các em cần ghi nhớ được nguyên tử khối của oxi là 16, nguyên tố với nguyên tử khối gấp 2 lần oxi có nguyên tử khối là 32. Vậy nên ta có thể nhận ra một cách dễ dàng → lưu huỳnh
Các dạng bài tập được nêu ở trên có một trong những dạng đơn giản và cơ bản nhất của hóa học ở bậc trung học. Tuy nhiên, trước khi đi làm việc và tìm hiểu kĩ hơn về hóa, các em cũng cần phải ghi nhớ được các kiến thức cơ bản nhất để có một khởi đầu suôn sẻ và một nền tảng thật vững chắc nhé.
7. Bài tập luyện tập về nguyên tử khối
Câu 1: Một nguyên tử nhôm (kí hiệu là Al) có chứa 13 p, 13 e và 14 n. Hãy xác định KL của một nguyên tử nhôm.
Lời giải
Ta có mp = 13 . 1,6726 . 10-24 = 2,174.10-23 = 21,74.10-24 g
mn = 14 . 1,675 . 10-24 = 2,345.10-23 = 23,45.10-24 g
me = 13 . 9,1 . 10-28 = 1,183 . 10-26 = 0,01183 . 10-24 g
=> KL 1 nguyên tử nhôm được tính là: mp + mn + me = 21,74.10-24 + 23,45.10-24 + 0,01183 . 10-24 = 45,19 . 10-24 g
Câu 2: Hãy cho biết giữa nguyên tử magie và cacbon thì nguyên tử nào nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần?
Lời giải
Nguyên tử khối của Mg được biết là 24 đvC; nguyên tử khối của C là 12 đvC.
⇒ Nguyên tử Mg nặng hơn C và nặng 2412=2 (lần)
Câu 3: Hãy vẽ cấu trúc của nguyên tử X mà trong hạt nhân của nguyên tử X có chứa 19 p.
Lời giải
Vì nguyên tử có tính chất trung hòa về điện nên ta có số e = số p = 19
=> Lớp 1 có 2 e, lớp 2 có 8 e, lớp 3 có 8 e và lớp 4 có 1 e
Ta có sơ đồ:
Câu 4: Nguyên tử X nặng gấp 4 lần nguyên tử nitơ. Tính nguyên tử khối của X và hãy cho biết nó là nguyên tố nào?
Lời giải
Nguyên tử khối của Nito = 14 đvC
⇒ Nguyên tử khối của nguyên tố X = 4 . 14 = 56 (đvC)
Vậy X là nguyên tố sắt (Fe).
Câu 5: KL tương đối của một phân tử H2O là
Lời giải
KL tương đối của một phân tử H2O = MH2O = 2.1 + 16 = 18 (đvC).
Câu 6: Biết rằng 4 nguyên tử Mg nặng bằng 3 nguyên tử của nguyên tố X. Vậy X là nguyên tố nào?
Lời giải
24 đvC là nguyên tử khối của Mg. Đặt nguyên tử khối của X chính bằng M.
Theo đề bài, ta có: 4 . 24 = 3 . M ⇒ M = (4 . 24)/3 = 32 đvC
Vậy X chính là nguyên tố lưu huỳnh (kí hiệu S).
Câu 7: Một hợp chất được tạo thành bởi 2 nguyên tử Oxi liên kết với 1 nguyên tử X. Biết rằng hợp chất này có phân tử khối khối nặng hơn phân tử hiđro 22 lần.
a) Tìm phân tử khối hợp chất đó
b) Tìm nguyên tử khối của X và từ đó cho biết tên nguyên tố và kí hiệu hóa học
Lời giải
Phân tử hidro có công thức hóa học là H2 => MH2 = 2 . 1 = 2 (đvC)
Theo đầu bài:
Hợp chất nặng hơn phân tử H 22 lần.
=> M = 2.22 = 44
1 nguyên tử X liên kết với 2 nguyên tử O tạo ra hợp chất (1X; 2O)
Nên ta có: M = X + 2.16 = X + 32
Mà bên trên chúng ta đã tìm được M = 44
=> X + 32 = 44
=> X = 44 – 32 = 12
Vậy X là nguyên tố cacbon (C)
Câu 8: Đồng có 2 đồng vị là 6329Cu và 6529Cu. Nguyên tử khối trung bình của Cu bằng 63,54. Thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị bằng bao nhiêu?
Lời giải
Đặt thành phần phần trăm của 6329Cu là x (%)
Suy ra thành phần phần trăm của đồng vị 6529Cu là 1 – x (%)
Ta có
M = 63.x + 65(1-x) = 63,54
63x-65x =63,54-65
-2x = 1,46
x =0,73(%)
⇒ % 6329Cu = 73% và % 6529Cu = 27%
Câu 9: Trong tự nhiên, X có hai đồng vị 3517X và 3717X, chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đồng vị à 11Y và 21Y, chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.
a) Trong tự nhiên tồn tại bao nhiêu loại phân tử XY?
b) Phân tử khối trung bình của phân tử XY bằng bao nhiêu?
Lời giải
a) Số loại phân tử XY có trong tự nhiên là: 35X -1Y, 35X -2Y, 37X -1Y, 37X -2Y
b) Nguyên tử khối TB của X là 75,77.35 + 24,23.37100 = 35,485
Nguyên tử khối TB của X là: 99.2,1 + 0.8.2100 = 1,008
Phân tử khối TB của XY: 35,485 + 1,008 = 36,493 = 36,5
Câu 10: Nguyên tố Cl có 2 đồng vị bền trong tự nhiên bao gồm: 3717Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là 3517Cl. Thành phần % theo KL của 3717Cl trong HClO4 là bao nhiêu?
Lời giải:
Ta có: % 3717Cl = 24,23% ⇒ % 3517Cl = 100% – 24,23% = 75,77%
ACl = 37.24,23 + 35.75,77100 = 35,4846
⇒ Phần trăm đồng vị 3517Cl trong HClO4 là:
37.24,23%1+ 35,4846 + 16,4.100=8,92%
Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình ôn thi sớm phù hợp và hiệu quả
Kiến thức về nguyên tử khối sẽ luôn đi theo các em suốt nên đòi hỏi các em phải nhớ được bảng nguyên tử khối và áp dụng được nó vào các bài tập. VUIHOC đã giúp các em học tốt hơn phần này bằng cách tổng hợp cô đọng lý thuyết và bài tập về phần này. Để học thêm được nhiều các kiến thức hay và thú vị về Hoá học 10 cũng như Hoá học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!
