Chia sẻ công thức tính số khối kèm bài tập minh hoạ

Số khối là tổng giá trị của các hạt proton và neutron trong một nguyên tử. Đơn vị đo lường số khối được định nghĩa là 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12, ký hiệu là “u”. Vậy số khối là gì? Công thức tính số khối như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu những thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây.

Công thức tính số khối

Số khối của hạt nhân (kí hiệu là A) là tổng số hạt proton (kí hiệu là Z) và tổng số hạt nơtron (kí hiệu là N) của hạt nhân đó.

A = Z + N

Trong đó:

A: Số khối.
Z: Số proton (tương ứng với số hiệu nguyên tử).
N: Số neutron.

Các lưu ý khi tính số khối

Khi tính số khối, bạn cần lưu ý một số điểm quan trọng như sau:

• Bạn có thể xác định nguyên tố của một nguyên tử bằng cách biết tổng số proton trong đó.
• Số lượng neutron có thể thay đổi ngay cả khi nguyên tố đó là giống nhau, dẫn đến sự xuất hiện của các đồng vị.
• Số khối trung bình có thể được tính toán dựa trên tỷ lệ tự nhiên của các đồng vị và số khối của từng nguyên tử.

Bài tập ví dụ có lời giải về tính số khối

Dưới đây là các ví dụ có kèm lời giải chi tiết về tính số khối

Ví dụ 1

Nguyên tử Nhôm có điện tích hạt nhân là 13+. Trong nguyên tử nhôm, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Hãy cho biết số khối của nhôm.

Lời giải

Ta có điện tích hạt nhân là 13+, tức p = 13 (1)

Ta lại có (p + e) – n = 12

Mà p = e Suy ra 2p – n = 12 (2)

Thế (1) vào (2) ta được: 2 . 13 – n = 12

Suy ra n = 26 – 12 = 14

Số khối A = p + n = 13 + 14 = 27. Vậy số khối của nhôm là 27.

Ví dụ 2

Nguyên tử Sắt có điện tích hạt nhân là 26+. Trong nguyên tử, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Hãy xác định số khối của nguyên tử Sắt.

Lời giải

Điện tích hạt nhân bằng 26+ => số p = 26

vì nguyên tử trung hòa về điện nên p = e

ta có (p + e) – n = 22 mà p = e => 2p – n = 22

=> 2.26 – n = 22 => 52 – n = 22 => n = 30

Do đó nguyên tử khối của Fe là : 30 + 26 = 56 đvC

Ví dụ 3

Nguyên tử M có số nơtron nhiều hơn số proton là 1 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Xác định cấu tạo nguyên tử. Đối chiếu bảng các nguyên tố SGK xem M là nguyên tố nào?

Lời giải

Gọi số hạt nơtron là N, số hạt proton là z.

Có N nhiều hơn z là 1 hạt nên ta có z + 1 = N (1)

Do số hạt e = p = z và số hạt mang điện (z) nhiều hơn số hạt không mang điện (N) là 10 nên ta có 2z – N = 10 (2)

Từ (1) (2) ta có z = 11 và N = 12

Suy ra A = z + N = 11 + 12 = 23 và M là Na.

Ví dụ 4

Cho các nguyên tố X, Y, Z. Tổng số hạt p, n và e trong các nguyên tử lần lượt là 16, 58 và 78. Số notron trong hạt nhân và số hiệu nguyên tử của mỗi nguyên tố khác nhau không quá 1 đơn vị. Hãy xác định các nguyên tố và viết ký hiệu của các nguyên tố.

Lời giải

Cho các nguyên tố X, Y, Z. Tổng số hạt p, n và e trong các nguyên tử lần lượt là 16, 58 và 78. Số notron trong hạt nhân và số hiệu nguyên tử của mỗi nguyên tố khác nhau không quá 1 đơn vị. Hãy xác định các nguyên tố và viết ký hiệu của các nguyên tố.

+) Với nguyên tử nguyên tố có tổng số hạt là 16

Ta có: 2Z1 + N1 = 16

Mà ta luôn có: 1 ≤ N1 / Z1 ≤ 1,5

⇔Z1 ≤ N1≤ 1,5Z1⇔ 3 Z1 ≤ 2 Z1 + N1≤ 3,5 Z1

⇔ 4,57 ≤ Z1 ≤ 5,33

Vậy Z1 = 5⇒ N1 = 6 ⇒ A1 = 11

+) Với nguyên tử nguyên tố có tổng số hạt là 58

Ta có: 2Z2 + N2 = 58

Mà ta luôn có: 1 ≤ N2/ Z2 ≤ 1,5

⇔ Z2 ≤ N2 ≤ 1,5Z2 ⇔ 3Z2≤ 2Z2+ N2 ≤ 3,5Z2 ⇔ 16,57 ≤ Z2 ≤ 19,3

Mặt khác ta có

N2 − Z2 ≤1 ⇔ 58 − 3Z2 ≤ 1

⇔ Z2 ≥ 19

Vậy Z2= 19 ⇒ N2 = 20 ⇒ A2 = 39

+) Với nguyên tử nguyên tố có tổng số hạt là 78

Ta có: 2Z3 + N3 = 78

Mà ta luôn có: 1 ≤ N3/Z3 ≤ 1,5

⇔ Z3 ≤ N3≤ 1,5Z3⇔ 3Z3 ≤ 2Z3 + N3 ≤ 3,5Z3⇔ 22,3 ≤ Z2 ≤ 26

Mặt khác ta có:

N3 −Z3 ≤ 1⇔ 78 − 3Z3 ≤ 1

⇔ Z3 ≥ 25,66

Vậy Z3 = 26 ⇒ N2= 26 ⇒ A2 = 52

Ví dụ 5

Hợp chất G có công thức phân tử là M2X. Tổng số các hạt trong M2X là 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44, số khối của M nhiều hơn số khối của X là 23, tổng số hạt của ion M+ nhiều hơn ion X2- là 31. Tìm công thức phân tử của M2X.

Lời giải

Trong M2X : 2p + n = 140 (1) ; 2p – n = 44 (2)

Giải hệ phương trình (1), (2)

=>p = 46 ; n = 48

=> AM2X = 94 = 2AM + AX (3)

Mà AM – AX = 23 (4)

Giải hệ phương trình (3) và (4)

=>AM = pM + nM =39 ; AX = pX+ nX =16

Mà (2pM + nM) – (2pX+ nX) = 34

=> 39+ pM – 16 -pX = 34

=>pM – pX = 11

Lại có : pM2X= 2pM + pX = 46

=> pM = 19 (K) và pX = 8 (O)

Vậy M2X là K2O

Ví dụ 6

Cho hợp chất MX2. Trong phân tử MX2 có tổng số hạt cơ bản là 140 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44, Số khối của X lớn hơn số khối của M là 11. Tổng số hạt cơ bản trong X nhiều hơn trong M là 16. Xác định ký hiệu nguyên tử M, X và công thức MX2.

Lời giải

Tổng số các hạt trong phân tử là 140

→ 2Z M + N M + 2.(2Z X + N X ) = 140 (1)
Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt

→ 2Z M + 4Z X – N M – 2.N X = 44 (2)

Giải hệ (1), (2) → 2Z M + 4Z X = 92 và N M + 2N X = 48

Tổng số hạt cơ bản trong X nhiều hơn trong M là 16 hạt

→ 2Z X + N X – (2Z M + N M ) = 16 (3)
Số khối của X lớn hơn số khối của M là 11

→ (Z X + N X )- (Z M + N M ) = 11 (4)

Lấy (3) – (4) → Z X – Z M = 5

Ta có hệ:

2ZM + 4ZX = 92

−ZM + ZX=5

⇒ ZM= 12; ZX = 17

M là Mg và X là Cl

Vậy công thức của MX2 là MgCl2.

Lời kết

Công thức tính số khối là một kiến thức quan trọng mà các bạn học sinh cần nắm vững trong môn Hóa học. Hi vọng bài viết trên giúp việc ôn tập và ghi nhớ công thức dễ dàng sẽ giúp bạn tự tin hơn khi làm bài tập và chinh phục các kỳ thi.