Hóa 10: Nguyên tử khối và bảng nguyên tử khối của nguyên tố hóa học

Nguyên tử – nguyên tố là những kiến thức căn bản nhất trong môn Hóa học, bao gồm những kiến thức về nguyên tử khối, hóa trị, obitan,…Trong đó, nguyên tử khối và bảng nguyên tử khối là những kiến thức căn bản nhất. Vậy nguyên tử khối của một nguyên tử là gì và được đo lường như thế nào?

Xem thêm: Hướng dẫn cách đọc bảng nguyên tố hóa học 8 và áp dụng vào bài tập

1, Sơ lược về bảng nguyên tử khối: Thế nào là đồng vị?

Nguyên tử khối và bảng nguyên tử khối của nguyên tố hóa học-1

Nguyên tử khối của một nguyên tử sẽ liên quan đến đồng vị của nguyên tử đó

Định nghĩa: Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có thể có số khối khác nhau. Sở dĩ như vậy vì hạt nhân của các nguyên tử đó có cùng số proton nhưng có thể khác số notron

Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó số khối A của chúng khác nhau

Trong bảng nguyên tử khối, các đồng vị được xếp vào cùng một vị trí (ô nguyên tố) trong bảng tuần hoàn. Thí dụ nguyên tố hidro có 3 đồng vị

  1. Proti (11H): hạt nhân gồm 1 proton (trường hợp duy nhất không có notron, chiếm 99,984% số nguyên tử hidro tự nhiên
  2. Đơ te ri (21H): hạt nhân gồm 1 proton và 1 notron, chiếm 0,016% số nguyên tử hidro tự nhiên
  3. Triti (31H): hạt nhân gồm 1 proton và 2 notron (trường hợp duy nhất có số notron bằng 2 lần số proton). Đồng vị này chỉ chiếm khoảng 10-7% số nguyên tử hidro tự nhiên
Nguyên tử khối và bảng nguyên tử khối của nguyên tố hóa học-2

3 đồng vị của hidro

Phần lớn các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Ngoài khoảng 340 đồng vị tồn tại trong tự nhiên, người ta đã tổng hợp được hơn 2400 đồng vị nhân tạo. Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học có số notron trong hạt nhân khác nhau, nên có một số tính chất vật lí khác nhau

Bởi vậy, ta có cách tính nguyên tử khối của một nguyên tử theo đồng vị như sau:

Giả sử nguyên tố có hai đồng vị A và B. Gọi M là nguyên tử khối trung bình. A là nguyên tử khối của đồng vị A, a là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị A; B là nguyên tử khối của đồng vị B, b là tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị B. Ta có

M = aA + bB

Trong những tính toán không cần độ chính xác cao, người ta coi nguyên tử khối bằng số khối

Thí dụ: Nguyên tố clo có 2 đồng vị bền là 3517 Cl chiếm 75,77% và 3717 Cl chiếm 24,23%. Nguyên tử khối trung bình của clo là:

M (Cl) = 35 x 75,77% + 37 x 24, 23%  ≈ 35,5

2, Nguyên tử khối trung bình và bảng nguyên tử khối

a, Nguyên tử khối trung bình

Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định, nên nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị

b, bảng nguyên tử khối

Khối lượng của một nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, notron và electron trong nguyên tử đó. Proton và notron đều có khối lượng xấp xỉ 1 u. Electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều nên có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối của hạt nhân

Từ đó ta có định nghĩa nguyên tử khối là gì. Cụ thể, nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử. Nó cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử

Ví dụ: Nguyên tử khối của natri là 23 -> 1 nguyên tử natri nặng gấp 23 lần đơn vị khối lượng nguyên tử

Nguyên tử khối và bảng nguyên tử khối của nguyên tố hóa học-3

Nguyên tử khối của Natri là 23

nguyên tử khối của brom bằng 80 -> 1 nguyên tử brom nặng gấp 80 lần đơn vị khối lượng nguyên tử

Trên đây là những kiến thức căn bản về nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học cũng như công thức tính toán nguyên tử khối dựa trên đồng vị của chúng. Từ những tính toán đó, ta có được bảng nguyên tử khối của các nguyên tố và từ đó xây dựng thành bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Nguồn: ccbook.vn

Leave a Reply