Giải Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Thành phần nguyên tử

II. Khối lượng và kích thước của nguyên tử

1. Khối lượng của nguyên tử

Luyện tập 4 (trang 12) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Nguyên tử lithium (Li) tạo nên bởi 3proton, 4 neutron và 3 electron. Khối lượng lớp vỏ của Li bằng khoảng bao nhiêu phần trăm khối lượng của cả nguyên tử Li?

Lời giải:

Nguyên tử lithium (Li) tạo nên bởi 3p, 4n và 3e nên khối lượng của một nguyên tử Li là:

3.1 + 4.1 = 7 (amu)

Khối lượng lớp vỏ của Li là: 3.0,00055 = 1,65.10^-3 amu.

Phần trăm khối lượng lớp vỏ: $\frac{1,65.10^{-3}}{7}.100$

2. Kích thước của nguyên tử

Luyện tập 5 (trang 13) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Hồng cầu được coi như có dạng đĩa tròn với đường kính 7,8.10⁴ Ao. Hỏi cần bao nhiêu nguyên tử Fr sắp xếp thẳng hàng và khít nhau để tạo nên một đoạn thẳng có chiều dài bằng đường kính của hồng cầu?

Trả lời:

- Số nguyên tử Fr là 7,8.10⁴ : 5.4 ≈ 14444 (nguyên tử).

Vận dụng (trang 13) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: J.J. Thomson (J.J. Tôm – xơn), nhà vật lí người Anh, được trao giải thưởng Nobel (Nô-ben) Vật lí vào năm 1906 vì đã phát hiện ra một loại hạt cơ bản tạo nên nguyên tử. Thomson đã chế tạo ống tia âm cực gồm một ống thủy tinh được hút phần lớn không khí ra khỏi ống, một hiệu điện thế cao được đặt vào hai điện cực gắn ở hai đầu ống (Hình 2.4a). Năm 1897, ông phát hiện ra một dòng hạt (tia) đi ra từ điện cực tích điện âm (cực âm) sang điện cực tích điện dương (cực dương). Tia này được gọi là tia âm cực.

Các loại hạt tạo nên tia âm cực có đặc điểm: (1) Chuyển động theo đường thẳng trong ống (Hình 2.4a). (2) Hoàn toàn giống nhau dù các vật liệu làm cực âm khác nhau. (3) Bị lệch trong điện trường, về phía bản cực tích điện dương được đặt giữa ống tia âm cực (Hình 2.4b).

Hãy cho biết hạt tạo nên tia âm cực là loại hạt gì. Giải thích.

Trả lời:

- Dựa trên các đặc điểm về tia âm cực xác định được: Hạt tạo nên tia âm cực là hạt electron vì electron mang điện tích âm nên sẽ bị lệch trong điện trường, về phía bản cực tích điện dương. 

Bài tập

Bài tập 1 (trang 14) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Một loại nguyên tử hydrogen có cấu tạo đơn giản nhất, chỉ tạo nên từ 1 electron và 1 proton. Những phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về nguyên tử hydrogen này?

(a) Đây là nguyên tử nhẹ nhất trong số các nguyên tử được biết đến cho đến nay.

(b) Khối lượng nguyên tử xấp xỉ 2 amu.

(c ) Hạt nhân nguyên tử có khối lượng lớn gấp khoảng 1818 lần khối lượng lớp vỏ.

(d) Kích thước của nguyên tử bằng kích thước của hạt nhân.

Đáp án: Phát biểu đúng: a, c, d.

Bài tập 2 (trang 14) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Các đám mây gây hiện tượng sấm sét tạo nên bởi những hạt nước nhỏ li ti mang điện tích. Một phép đo thực nghiệm cho thấy, một giọt nước có đường kính 50 , mang một lượng điện tích âm là -3,33 x 10^-17 C. Hãy cho biết điện tích âm của giọt nước trên tương đương với điện tích của bao nhiêu electron.

Lời giải:

Điện tích của 1 hạt electron là -1e0 = -1,602 × 10^-19C

Điện tích âm của giọt nước trên tương đương với điện tích của số electron là:

$\frac{-3,33\times 10^{-17}}{-1,602\times 10^{-19}}\approx 208$ electron

Bài tập 3 (trang 14) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Nguyên tử không mang điện vì

A. được tạo nên bởi các hạt không mang điện.

B. có tổng số hạt proton bằng tổng số hạt electron.

C. có tổng số hạt electron bằng tổng số hạt neutron.

D. tổng số hạt neutron bằng tổng số hạt proton.

Đáp án: B

Giải thích:

- Một nguyên tử trung hòa về điện bao gồm:

+ Electron mang điện tích -1

+ Proton mang điện tích +1

+ Neutron không mang điện

- Ta có: số hạt proton = số hạt electron = a

=> (-1).a + (+1).a = 0

=> Nguyên tử không mang điện vì có tổng số hạt proton bằng tổng số hạt electron.

Bài tập 5 (trang 14) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Trả lời các câu hỏi sau:

a) Loại hạt nào được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử?

b) Loại hạt nào được tìm thấy ở lớp vỏ nguyên tử?

c) Loại hạt nào mang điện trong nguyên tử?

d) Kích thước nguyên tử lớn hơn kích thước hạt nhân nguyên tử khoảng bao nhiêu lần?

Lời giải:

a) Loại hạt được tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử là:

+ Hạt proton, kí hiệu là p, mang điện tích dương.

+ Hạt neutron, kí hiệu là n, không mang điện.

b) Loại hạt được tìm thấy ở lớp vỏ nguyên tử là:

+ Hạt electron, kí hiệu là e, mang điện tích âm.

c) Loại hạt mang điện trong nguyên tử là:

+ Hạt proton, kí hiệu là p, mang điện tích dương.

+ Hạt electron, kí hiệu là e, mang điện tích âm.

d) Kích thước nguyên tử lớn hơn kích thước hạt nhân nguyên tử khoảng 10⁴ đến 10⁵ lần.

Bài tập 5 (trang 14) SGK Hóa 10 Cánh diều Bài 2: Tính tổng số electron, proton và neutron trong một phân tử nước (H₂O). biết trong phân tử này, nguyên tử H chỉ tạo nên từ 1 proton và 1 electron; nguyên tử O có 8 neutron và 8 proton.

Lời giải: