Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
- I. GIỚI THIỆU
- 1. Các khái niệm cơ bản
- 2. Mối liên hệ giữa các đại lượng
- II. CÔNG THỨC TÍNH NGUYÊN TỬ KHỐI
- 1. Nguyên tử khối đơn giản
- 2. Nguyên tử khối trung bình (có đồng vị)
- 3. Ví dụ minh họa
- 4. Tìm phần trăm đồng vị (Bài toán ngược)
- III. CÔNG THỨC TÍNH PHÂN TỬ KHỐI
- 1. Định nghĩa
- 2. Công thức tính phân tử khối
- 3. Ví dụ minh họa
- 4. Phân tử khối trung bình (hỗn hợp)
- IV. CÔNG THỨC TÍNH ĐỒNG VỊ
- 1. Khái niệm đồng vị
- 2. Công thức tính số neutron
- 3. Công thức tính phần trăm đồng vị
- 4. Công thức tính tỉ lệ đồng vị
- 5. Tính số nguyên tử mỗi đồng vị
- V. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
- A. Công thức Nguyên tử khối
- B. Công thức Phân tử khối
- C. Công thức Đồng vị
- D. Mối liên hệ các đại lượng
- VI. CÁC DẠNG BÀI TẬP
- VII. MẸO VÀ LƯU Ý
- 1. Mẹo nhớ công thức
- 2. Các sai lầm thường gặp
- 3. Lưu ý đặc biệt
- VIII. KẾT LUẬN
- Lời khuyên học tập
I. GIỚI THIỆU
1. Các khái niệm cơ bản
Trong hóa học, để xác định khối lượng của các nguyên tử và phân tử, chúng ta sử dụng các đại lượng quan trọng sau:
| Đại lượng | Ký hiệu | Đơn vị | Ý nghĩa |
|---|---|---|---|
| Nguyên tử khối | NTK, A | u (amu) | Khối lượng tương đối của một nguyên tử |
| Phân tử khối | PTK, M | u (amu) | Khối lượng tương đối của một phân tử |
| Khối lượng mol | M | g/mol | Khối lượng của 1 mol chất |
| Số khối | A | – | Tổng số proton và neutron trong hạt nhân |
Giải thích chi tiết:
Nguyên tử khối (NTK): Là khối lượng của một nguyên tử được tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử (u). Đây là khối lượng tương đối so với 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12.
Phân tử khối (PTK): Là tổng khối lượng của các nguyên tử trong một phân tử. Ví dụ: phân tử nước H₂O gồm 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O.
Đơn vị u (amu):
- u là viết tắt của “unified atomic mass unit” (đơn vị khối lượng nguyên tử thống nhất)
- amu là viết tắt của “atomic mass unit” (đơn vị khối lượng nguyên tử)
- 1u = 1/12 khối lượng nguyên tử carbon-12
- 1u ≈ 1.66054 × 10⁻²⁴ gam
Lưu ý quan trọng:
⚠️ Về mặt số học: Nguyên tử khối (u) = Khối lượng mol (g/mol)
Ví dụ: Carbon có NTK = 12u, thì khối lượng mol của carbon cũng là 12 g/mol
2. Mối liên hệ giữa các đại lượng
Nguyên tử khối (NTK)
↓
Phân tử khối (PTK)
↓
Khối lượng mol (M)
↓
Khối lượng (m)
Công thức liên kết:
$$M \text{ (g/mol)} = PTK \text{ (u)}$$
$$m \text{ (gam)} = n \text{ (mol)} \times M \text{ (g/mol)}$$
Ví dụ minh họa:
- Nước H₂O có PTK = 18u
- Khối lượng mol của nước: M = 18 g/mol
- Khối lượng 2 mol nước: m = 2 × 18 = 36 gam
II. CÔNG THỨC TÍNH NGUYÊN TỬ KHỐI
1. Nguyên tử khối đơn giản
📌 Định nghĩa:
Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của một nguyên tử, được tính theo đơn vị u, so sánh với 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12.
Công thức xấp xỉ bằng số khối:
$$\boxed{NTK \approx A = Z + N}$$
Trong đó:
- A: Số khối (mass number)
- Z: Số proton = Số hiệu nguyên tử (atomic number)
- N: Số neutron
Giải thích: Khối lượng của nguyên tử chủ yếu tập trung ở hạt nhân (proton + neutron), còn electron có khối lượng rất nhỏ nên có thể bỏ qua.
Ví dụ 1: Tính nguyên tử khối của Natri (Na)
Biết: Natri có Z = 11 (11 proton), N = 12 (12 neutron)
Lời giải: $$NTK_{Na} \approx A = Z + N = 11 + 12 = 23$$
Vậy nguyên tử khối của Natri là 23u.
Bảng ký hiệu nguyên tử:
Nguyên tử được ký hiệu: $^A_Z X$
Trong đó:
- X: Ký hiệu nguyên tố
- A: Số khối (trên)
- Z: Số hiệu nguyên tử (dưới)
Ví dụ: $^{23}_{11}Na$ (Natri-23)
2. Nguyên tử khối trung bình (có đồng vị)
📌 Khái niệm đồng vị:
Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học, có cùng số proton (Z) nhưng khác số neutron (N), dẫn đến khác số khối (A).
Ví dụ: Clo có 2 đồng vị chính:
- $^{35}Cl$: có 17 proton, 18 neutron
- $^{37}Cl$: có 17 proton, 20 neutron
📌 Công thức tính nguyên tử khối trung bình:
Khi một nguyên tố có nhiều đồng vị, nguyên tử khối trung bình được tính theo công thức:
$$\boxed{\overline{A} = \frac{A_1 \times a_1 + A_2 \times a_2 + … + A_n \times a_n}{100}}$$
Hoặc viết gọn:
$$\boxed{\overline{A} = \frac{\sum A_i \times a_i}{100}}$$
Trong đó:
- $\overline{A}$: Nguyên tử khối trung bình
- $A_i$: Số khối của đồng vị thứ i
- $a_i$: Phần trăm số nguyên tử của đồng vị thứ i (%)
- n: Số lượng đồng vị
Dạng khác (nếu cho tỉ lệ số nguyên tử thay vì %):
$$\boxed{\overline{A} = \frac{A_1 \times n_1 + A_2 \times n_2 + … + A_n \times n_n}{n_1 + n_2 + … + n_n}}$$
Trong đó:
- $n_i$: Số nguyên tử (hoặc tỉ lệ số nguyên tử) của đồng vị thứ i
3. Ví dụ minh họa
Ví dụ 2: Tính nguyên tử khối trung bình của Clo
Clo tồn tại trong tự nhiên dưới dạng hỗn hợp 2 đồng vị:
- $^{35}Cl$: chiếm 75% số nguyên tử
- $^{37}Cl$: chiếm 25% số nguyên tử
Lời giải:
Áp dụng công thức nguyên tử khối trung bình: $$\overline{A}_{Cl} = \frac{A_1 \times a_1 + A_2 \times a_2}{100}$$
Thay số: $$\overline{A}_{Cl} = \frac{35 \times 75 + 37 \times 25}{100}$$ $$= \frac{2625 + 925}{100}$$ $$= \frac{3550}{100} = 35.5$$
Kết luận: Nguyên tử khối trung bình của Clo là 35.5u (đây chính là giá trị ghi trong bảng tuần hoàn).
Ví dụ 3: Tính NTK trung bình khi cho tỉ lệ
Nguyên tố X có 2 đồng vị có số khối 63 và 65, tồn tại với tỉ lệ số nguyên tử là 3:1. Tính nguyên tử khối trung bình của X?
Lời giải:
Tỉ lệ 3:1 có nghĩa là:
- Đồng vị có A = 63: chiếm 3 phần
- Đồng vị có A = 65: chiếm 1 phần
Áp dụng công thức: $$\overline{A} = \frac{A_1 \times n_1 + A_2 \times n_2}{n_1 + n_2}$$
Thay số: $$\overline{A} = \frac{63 \times 3 + 65 \times 1}{3 + 1}$$ $$= \frac{189 + 65}{4}$$ $$= \frac{254}{4} = 63.5$$
Kết luận: Nguyên tử khối trung bình của X là 63.5u (đây là Đồng – Cu).
4. Tìm phần trăm đồng vị (Bài toán ngược)
Đây là dạng bài toán ngược: Biết nguyên tử khối trung bình và số khối các đồng vị, tìm phần trăm mỗi đồng vị.
Ví dụ 4: Tìm phần trăm đồng vị của Brom
Brom có nguyên tử khối trung bình là 80, gồm 2 đồng vị $^{79}Br$ và $^{81}Br$. Tính phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị?
Lời giải:
Bước 1: Gọi x là phần trăm của $^{79}Br$
Bước 2: Phần trăm của $^{81}Br$ = (100 – x)%
Bước 3: Áp dụng công thức nguyên tử khối trung bình: $$80 = \frac{79 \times x + 81 \times (100-x)}{100}$$
Bước 4: Giải phương trình: $$8000 = 79x + 81(100-x)$$ $$8000 = 79x + 8100 – 81x$$ $$8000 = 8100 – 2x$$ $$-2x = 8000 – 8100$$ $$-2x = -100$$ $$x = 50\%$$
Kết luận:
- $^{79}Br$: 50%
- $^{81}Br$: 50%
Kiểm tra: $\frac{79 \times 50 + 81 \times 50}{100} = \frac{3950 + 4050}{100} = 80$ ✓
III. CÔNG THỨC TÍNH PHÂN TỬ KHỐI
1. Định nghĩa
Phân tử khối (PTK) là khối lượng tương đối của một phân tử, bằng tổng nguyên tử khối của tất cả các nguyên tử có trong phân tử đó.
Đơn vị: u (amu) hoặc g/mol (về mặt số học)
Ý nghĩa: Phân tử khối cho biết một phân tử nặng gấp bao nhiêu lần so với 1/12 khối lượng nguyên tử C-12.
2. Công thức tính phân tử khối
📌 Công thức tổng quát:
$$\boxed{PTK = \sum (NTK_i \times số_nguyên_tử_i)}$$
Với hợp chất có công thức hóa học $A_xB_yC_z$:
$$\boxed{M = x \times NTK_A + y \times NTK_B + z \times NTK_C}$$
Trong đó:
- M hoặc PTK: Phân tử khối
- $NTK_i$: Nguyên tử khối của nguyên tố thứ i
- $x, y, z$: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử
Quy tắc tính:
- Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức
- Nhân số nguyên tử với nguyên tử khối tương ứng
- Cộng tất cả lại
3. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Tính phân tử khối của nước (H₂O)
Biết: H = 1, O = 16
Phân tích:
- Phân tử H₂O gồm: 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O
Lời giải: $$M_{H_2O} = 2 \times NTK_H + 1 \times NTK_O$$ $$M_{H_2O} = 2 \times 1 + 1 \times 16$$ $$M_{H_2O} = 2 + 16 = 18$$
Kết luận: Phân tử khối của nước là 18u hoặc 18 g/mol.
Ví dụ 2: Tính phân tử khối của axit sunfuric (H₂SO₄)
Biết: H = 1, S = 32, O = 16
Phân tích:
- Phân tử H₂SO₄ gồm: 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử S, 4 nguyên tử O
Lời giải: $$M_{H_2SO_4} = 2 \times 1 + 1 \times 32 + 4 \times 16$$ $$= 2 + 32 + 64$$ $$= 98$$
Kết luận: Phân tử khối của H₂SO₄ là 98u hoặc 98 g/mol.
Ví dụ 3: Tính phân tử khối của canxi hidroxit Ca(OH)₂
Biết: Ca = 40, O = 16, H = 1
Phân tích:
- Trong công thức Ca(OH)₂, nhóm (OH) có hệ số 2
- Vậy phân tử gồm: 1 Ca, 2 O (vì có 2 nhóm OH), 2 H (vì có 2 nhóm OH)
Lời giải:
Cách 1: Tính từng phần $$M_{Ca(OH)_2} = 1 \times 40 + 2 \times (16 + 1)$$ $$= 40 + 2 \times 17$$ $$= 40 + 34 = 74$$
Cách 2: Tính riêng từng nguyên tố $$M_{Ca(OH)_2} = 1 \times 40 + 2 \times 16 + 2 \times 1$$ $$= 40 + 32 + 2 = 74$$
Kết luận: Phân tử khối của Ca(OH)₂ là 74u hoặc 74 g/mol.
⚠️ Lưu ý quan trọng: Khi có ngoặc trong công thức hóa học, hệ số bên ngoài ngoặc sẽ nhân với TẤT CẢ các nguyên tử bên trong ngoặc.
4. Phân tử khối trung bình (hỗn hợp)
Khi làm việc với hỗn hợp nhiều chất, ta cần tính phân tử khối trung bình.
📌 Công thức theo số mol:
$$\boxed{\overline{M} = \frac{M_1 \times n_1 + M_2 \times n_2 + … + M_n \times n_n}{n_1 + n_2 + … + n_n}}$$
📌 Công thức theo phần trăm thể tích (đối với khí):
$$\boxed{\overline{M} = \frac{M_1 \times V_1 + M_2 \times V_2 + … + M_n \times V_n}{100}}$$
(Khi $V_1, V_2, …$ là phần trăm thể tích)
Trong đó:
- $\overline{M}$: Phân tử khối trung bình
- $M_i$: Phân tử khối chất thứ i
- $n_i$: Số mol chất thứ i
- $V_i$: Phần trăm thể tích chất thứ i (%)
Ví dụ 4: Tính phân tử khối trung bình của không khí
Không khí gồm 80% N₂ và 20% O₂ về thể tích. Tính phân tử khối trung bình?
Biết: M(N₂) = 28 g/mol, M(O₂) = 32 g/mol
Lời giải:
Áp dụng công thức phân tử khối trung bình theo % thể tích: $$\overline{M} = \frac{M_{N_2} \times V_{N_2} + M_{O_2} \times V_{O_2}}{100}$$
Thay số: $$\overline{M} = \frac{28 \times 80 + 32 \times 20}{100}$$ $$= \frac{2240 + 640}{100}$$ $$= \frac{2880}{100} = 28.8$$
Kết luận: Phân tử khối trung bình của không khí là 28.8 g/mol.
IV. CÔNG THỨC TÍNH ĐỒNG VỊ
1. Khái niệm đồng vị
Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học, có:
✅ GIỐNG NHAU:
- Cùng số proton (Z) – cùng số hiệu nguyên tử
- Cùng số electron (trong nguyên tử trung hòa)
- Cùng vị trí trong bảng tuần hoàn
- Cùng tính chất hóa học
❌ KHÁC NHAU:
- Số neutron (N) khác nhau
- Số khối (A = Z + N) khác nhau
- Khối lượng nguyên tử khác nhau
- Có thể khác về tính chất vật lý
Ký hiệu đồng vị: $^A_Z X$ hoặc viết gọn $^A X$
Ví dụ các đồng vị phổ biến:
1. Hiđro có 3 đồng vị:
- $^1H$ hoặc $^1_1H$ (Proti) – 1 proton, 0 neutron – chiếm 99.98%
- $^2H$ hoặc $^2_1H$ (Đơteri, ký hiệu D) – 1 proton, 1 neutron
- $^3H$ hoặc $^3_1H$ (Triti, ký hiệu T) – 1 proton, 2 neutron – phóng xạ
2. Carbon có 2 đồng vị chính:
- $^{12}C$ hoặc $^{12}_6C$ – 6 proton, 6 neutron – chiếm 98.9%
- $^{14}C$ hoặc $^{14}_6C$ – 6 proton, 8 neutron – phóng xạ, dùng xác định niên đại
3. Clo có 2 đồng vị:
- $^{35}Cl$ hoặc $^{35}_{17}Cl$ – 17 proton, 18 neutron – chiếm 75%
- $^{37}Cl$ hoặc $^{37}_{17}Cl$ – 17 proton, 20 neutron – chiếm 25%
2. Công thức tính số neutron
📌 Công thức cơ bản:
$$\boxed{N = A – Z}$$
Trong đó:
- N: Số neutron
- A: Số khối (mass number)
- Z: Số proton = Số hiệu nguyên tử
Giải thích: Số khối A là tổng số hạt proton và neutron trong hạt nhân, nên số neutron bằng số khối trừ đi số proton.
Ví dụ 1: Tính số hạt trong nguyên tử $^{14}_6C$
Phân tích:
- Số khối A = 14
- Số proton Z = 6
Lời giải:
Số proton: Z = 6
Số neutron: $$N = A – Z = 14 – 6 = 8$$
Số electron: Trong nguyên tử trung hòa, số electron = số proton = 6
Kết luận: $^{14}_6C$ có:
- 6 proton
- 8 neutron
- 6 electron
Ví dụ 2: So sánh hai đồng vị của Clo
| Đặc điểm | $^{35}_{17}Cl$ | $^{37}_{17}Cl$ |
|---|---|---|
| Số proton (Z) | 17 | 17 |
| Số neutron (N) | 35 – 17 = 18 | 37 – 17 = 20 |
| Số electron | 17 | 17 |
| Số khối (A) | 35 | 37 |
Nhận xét: Hai đồng vị có cùng số proton và electron nên có cùng tính chất hóa học, nhưng khác số neutron nên có khối lượng khác nhau.
3. Công thức tính phần trăm đồng vị
Với 2 đồng vị:
Bước 1: Gọi x là phần trăm đồng vị thứ nhất
Bước 2: Phần trăm đồng vị thứ hai = (100 – x)%
Bước 3: Áp dụng công thức nguyên tử khối trung bình:
$$\boxed{\overline{A} = \frac{A_1 \times x + A_2 \times (100-x)}{100}}$$
Bước 4: Giải phương trình tìm x
4. Công thức tính tỉ lệ đồng vị
Khi cho tỉ lệ thay vì phần trăm:
$$\boxed{\overline{A} = \frac{A_1 \times n_1 + A_2 \times n_2}{n_1 + n_2}}$$
Ví dụ 2: Xác minh nguyên tử khối của Đồng (Cu)
Đồng có 2 đồng vị $^{63}Cu$ và $^{65}Cu$ tồn tại với tỉ lệ 3:1. Biết nguyên tử khối trung bình của Cu là 63.5. Xác minh tính đúng đắn?
Lời giải:
Áp dụng công thức: $$\overline{A} = \frac{A_1 \times n_1 + A_2 \times n_2}{n_1 + n_2}$$
Thay số: $$\overline{A} = \frac{63 \times 3 + 65 \times 1}{3 + 1}$$ $$= \frac{189 + 65}{4}$$ $$= \frac{254}{4} = 63.5$$
Kết luận: Kết quả khớp với giá trị cho trước ✓
5. Tính số nguyên tử mỗi đồng vị
Bài toán: Có N nguyên tử của nguyên tố X gồm nhiều đồng vị. Tính số nguyên tử của mỗi đồng vị?
📌 Công thức:
$$\boxed{N_i = N \times \frac{a_i}{100}}$$
Trong đó:
- $N_i$: Số nguyên tử đồng vị thứ i
- N: Tổng số nguyên tử
- $a_i$: Phần trăm đồng vị thứ i (%)
Ví dụ 3: Tính số nguyên tử mỗi đồng vị của Clo
Có $6.02 \times 10^{23}$ nguyên tử Clo (1 mol), trong đó có 75\% $^{35}Cl$ và 25\% $^{37}Cl$. Tính số nguyên tử của mỗi đồng vị?
Lời giải:
Số nguyên tử $^{35}Cl$: $$N_{35} = N \times \frac{a_1}{100}$$ $$N_{35} = 6.02 \times 10^{23} \times \frac{75}{100}$$ $$N_{35} = 6.02 \times 10^{23} \times 0.75$$ $$N_{35} = 4.515 \times 10^{23}$$
Số nguyên tử $^{37}Cl$: $$N_{37} = N \times \frac{a_2}{100}$$ $$N_{37} = 6.02 \times 10^{23} \times \frac{25}{100}$$ $$N_{37} = 6.02 \times 10^{23} \times 0.25$$ $$N_{37} = 1.505 \times 10^{23}$$
Kiểm tra: $4.515 \times 10^{23} + 1.505 \times 10^{23} = 6.02 \times 10^{23}$ ✓
V. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP
A. Công thức Nguyên tử khối
| Loại | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Đơn giản | $NTK \approx A = Z + N$ | Xấp xỉ bằng số khối |
| Trung bình (%) | $\overline{A} = \frac{\sum A_i \times a_i}{100}$ | $a_i$ là % đồng vị |
| Trung bình (tỉ lệ) | $\overline{A} = \frac{\sum A_i \times n_i}{\sum n_i}$ | $n_i$ là tỉ lệ số nguyên tử |
B. Công thức Phân tử khối
| Loại | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| Đơn chất/Hợp chất | $PTK = \sum (NTK_i \times số)$ | Tổng NTK × số nguyên tử |
| Trung bình hỗn hợp | $\overline{M} = \frac{\sum M_i \times n_i}{\sum n_i}$ | Theo số mol |
| Trung bình (% khí) | $\overline{M} = \frac{\sum M_i \times V_i}{100}$ | Theo % thể tích |
C. Công thức Đồng vị
| Công thức | Ý nghĩa | Đơn vị |
|---|---|---|
| $N = A – Z$ | Số neutron | – |
| $\overline{A} = \frac{A_1 x + A_2(100-x)}{100}$ | Tìm % (2 đồng vị) | % |
| $N_i = N \times \frac{a_i}{100}$ | Số nguyên tử đồng vị | nguyên tử |
D. Mối liên hệ các đại lượng
| Liên hệ | Công thức | Ghi chú |
|---|---|---|
| NTK và M | $M \text{ (g/mol)} = NTK \text{ (u)}$ | Về mặt số |
| Khối lượng | $m = n \times M$ | m (g), n (mol), M (g/mol) |
| Số mol | $n = \frac{m}{M}$ | – |
| Số nguyên tử/phân tử | $N = n \times N_A$ | $N_A = 6.02 \times 10^{23}$ |
VI. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Tính nguyên tử khối trung bình
Đề bài: Magie (Mg) có 3 đồng vị trong tự nhiên:
- $^{24}Mg$: chiếm 79%
- $^{25}Mg$: chiếm 10%
- $^{26}Mg$: chiếm 11%
Tính nguyên tử khối trung bình của Magie?
Lời giải:
Áp dụng công thức nguyên tử khối trung bình: $$\overline{A} = \frac{A_1 \times a_1 + A_2 \times a_2 + A_3 \times a_3}{100}$$
Thay số: $$\overline{A} = \frac{24 \times 79 + 25 \times 10 + 26 \times 11}{100}$$ $$= \frac{1896 + 250 + 286}{100}$$ $$= \frac{2432}{100}$$ $$= 24.32$$
Kết luận: Nguyên tử khối trung bình của Magie là 24.32u.
Dạng 2: Tính phân tử khối
Đề bài: Tính phân tử khối của natri cacbonat (Na₂CO₃).
Biết: Na = 23, C = 12, O = 16
Lời giải:
Phân tích: Na₂CO₃ gồm:
- 2 nguyên tử Na
- 1 nguyên tử C
- 3 nguyên tử O
Tính toán: $$M_{Na_2CO_3} = 2 \times 23 + 1 \times 12 + 3 \times 16$$ $$= 46 + 12 + 48$$ $$= 106$$
Kết luận: Phân tử khối của Na₂CO₃ là 106 g/mol.
Dạng 3: Tìm phần trăm đồng vị
Đề bài: Bạc (Ag) có 2 đồng vị $^{107}Ag$ và $^{109}Ag$. Nguyên tử khối trung bình của bạc là 108. Tính phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị?
Lời giải:
Bước 1: Gọi x là % của $^{107}Ag$
Bước 2: % của $^{109}Ag$ = (100 – x)%
Bước 3: Lập phương trình: $$108 = \frac{107 \times x + 109 \times (100-x)}{100}$$
Bước 4: Giải phương trình: $$10800 = 107x + 109(100-x)$$ $$10800 = 107x + 10900 – 109x$$ $$10800 = 10900 – 2x$$ $$-2x = 10800 – 10900$$ $$-2x = -100$$ $$x = 50\%$$
Kết luận:
- $^{107}Ag$: 50%
- $^{109}Ag$: 50%
Dạng 4: Tính số hạt trong nguyên tử
Đề bài: Xác định số proton, neutron và electron trong nguyên tử Urani $^{238}_{92}U$?
Lời giải:
Từ ký hiệu $^{238}_{92}U$:
- Số khối: A = 238
- Số hiệu nguyên tử: Z = 92
Số proton: Z = 92
Số neutron: $$N = A – Z = 238 – 92 = 146$$
Số electron: Trong nguyên tử trung hòa = số proton = 92
Kết luận: Nguyên tử $^{238}_{92}U$ có:
- 92 proton
- 146 neutron
- 92 electron
Dạng 5: Phân tử khối hỗn hợp khí
Đề bài: Một hỗn hợp khí gồm CO chiếm 40% và CO₂ chiếm 60% về thể tích. Tính phân tử khối trung bình của hỗn hợp?
Biết: M(CO) = 28 g/mol, M(CO₂) = 44 g/mol
Lời giải:
Áp dụng công thức phân tử khối trung bình theo % thể tích: $$\overline{M} = \frac{M_{CO} \times V_{CO} + M_{CO_2} \times V_{CO_2}}{100}$$
Thay số: $$\overline{M} = \frac{28 \times 40 + 44 \times 60}{100}$$ $$= \frac{1120 + 2640}{100}$$ $$= \frac{3760}{100}$$ $$= 37.6$$
Kết luận: Phân tử khối trung bình của hỗn hợp là 37.6 g/mol.
VII. MẸO VÀ LƯU Ý
1. Mẹo nhớ công thức
Nguyên tử khối trung bình:
“Số khối nhân phần trăm, cộng lại rồi chia trăm”
$$\overline{A} = \frac{\sum A \times \%}{100}$$
Phân tử khối:
“Cộng tất cả nguyên tử khối nhân với số nguyên tử”
$$M = \sum (NTK \times số)$$
Số neutron:
“Số khối trừ số proton”
$$N = A – Z$$
2. Các sai lầm thường gặp
❌ SAI LẦM 1: Quên chia 100 khi tính NTK trung bình
Sai: $$\overline{A} = A_1 \times a_1 + A_2 \times a_2$$ ❌
Đúng: $$\overline{A} = \frac{A_1 \times a_1 + A_2 \times a_2}{100}$$ ✓
❌ SAI LẦM 2: Nhầm số nguyên tử trong công thức hóa học
Ví dụ: Ca(OH)₂
Sai:
- Ca: 1, O: 1, H: 2 ❌
Đúng:
- Ca: 1, O: 2 (vì có 2 nhóm OH), H: 2 (vì có 2 nhóm OH) ✓
❌ SAI LẦM 3: Quên nhân số trong ngoặc
Ví dụ: Al₂(SO₄)₃
Sai:
- Al: 2, S: 1, O: 4 ❌
Đúng:
- Al: 2, S: 3 (vì SO₄ có hệ số 3), O: 12 (vì 4 × 3 = 12) ✓
❌ SAI LẦM 4: Nhầm N (neutron) với N (nitơ)
Phân biệt:
- N (chữ in nghiêng): Số neutron
- N (chữ thường): Nguyên tố Nitơ
- n: Số mol
❌ SAI LẦM 5: Nhầm A (số khối) với A (tên nguyên tố)
Phân biệt:
- A (chữ in nghiêng): Số khối, nguyên tử khối
- A hoặc Ar: Nguyên tố Argon
3. Lưu ý đặc biệt
Về mặt số: Nguyên tử khối (u) = Khối lượng mol (g/mol)
Ví dụ: C có NTK = 12u → M = 12 g/mol
Đồng vị: Cùng số proton (Z), khác số khối (A)
Ví dụ: $^{35}Cl$ và $^{37}Cl$ đều có Z = 17
Tổng % các đồng vị = 100%
Nếu có 2 đồng vị với x% và y% → x + y = 100
PTK hợp chất = tổng NTK tất cả nguyên tử
Phải tính đúng số nguyên tử, kể cả trong ngoặc
Khối lượng electron rất nhỏ
Khối lượng electron ≈ 1/1840 khối lượng proton, nên có thể bỏ qua khi tính NTK
VIII. KẾT LUẬN
Bài viết đã trình bày đầy đủ và chi tiết các công thức tính nguyên tử khối, phân tử khối và đồng vị:
Công thức Nguyên tử khối:
- Đơn giản: $NTK \approx A = Z + N$
- Trung bình: $\overline{A} = \frac{\sum A_i \times a_i}{100}$
Công thức Phân tử khối:
- Cơ bản: $PTK = \sum (NTK_i \times số)$
- Trung bình hỗn hợp: $\overline{M} = \frac{\sum M_i \times n_i}{\sum n_i}$
Công thức Đồng vị:
- Số neutron: $N = A – Z$
- Số nguyên tử đồng vị: $N_i = N \times \frac{a_i}{100}$
Lời khuyên học tập
📌 Học thuộc công thức NTK trung bình – Đây là công thức quan trọng nhất và hay gặp nhất
📌 Cẩn thận với số nguyên tử trong ngoặc – Hệ số ngoài ngoặc nhân với TẤT CẢ nguyên tử trong ngoặc
📌 Phân biệt rõ các ký hiệu – N (neutron) ≠ N (nitơ), A (số khối) ≠ A (argon)
📌 Nhớ: NTK (u) = M (g/mol) – Về mặt số học, hai đại lượng này bằng nhau
📌 Luyện tập nhiều dạng bài – Đặc biệt là tìm % đồng vị và tính PTK hợp chất phức tạp
📌 Kiểm tra kết quả – Luôn kiểm tra lại: tổng % = 100%, các phép tính số nguyên tử
📌 Vẽ bảng phân tích – Khi gặp công thức phức tạp, lập bảng liệt kê từng nguyên tố
Cô Trần Thị Bình
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định
