Cách tính khối lượng nguyên tử

Câu hỏi: Cách tính khối lượng nguyên tử như thế nào?

Trả lời:

Trong hệ đo lường quốc tế 1u = 1/N_A gram = 1/(1000NA)kg (Với N_A là hằng số Avogadro)

1u ≈ 1.66053886 x 10^-27kg

1u ≈ 1.6605 x 10^-24g

Công thức tính khối lượng riêng của nguyên tử là d = m/V

1mol nguyên tử chứa N = 6,02.10²³ nguyên tử

- Khối lượng của các hạt cấu tạo nên nguyên tử:

+) Khối lượng của một electron: me = 9,1094.10^-31 kg.

+) Khối lượng của một proton: mp = 1,6726.10^-27 kg.

+) Khối lượng của một nơtron: mn = 1,6748.10^-27 kg.

Vậy cách tính khối lượng nguyên tử hóa 10 là công thức sau

m (nguyên tử) = m (p) x n (p) + m (n) x n (n)

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về các công thức khác liên quan đến nguyên tử và bài tập tính khối lượng nguyên tử nhé

Cần nhớ

- 1u = 1,6605. 10^-27 kg

- 1Å = 10^-8cm = 10^-10 m

- Khối lượng nguyên tử tương đối và khối lượng nguyên tử tuyệt đối :

+ Khối lượng tuyệt đối (m) của nguyên tử là khối lượng thực của nguyên tử (rất nhỏ)

+ Khối lượng tương đối của nguyên tử (M) là khối lượng nguyên tử tính theo đơn vị Cacbon (đvC) hay còn gọi là khối lượng mol.

Quy ước: 1đvC = 1u = 1/12 khối lượng tuyệt đối của 12C = 1,66 . 10^-24 g

+ Mối quan hệ giữa khối lượng tương đối và khối lượng tuyệt đối :

m = 1,66.10^-24M (gam) hoặc m = M/(6,023.10²³) (gam)

- Nguyên tử có dạng hình cầu có thể tích V = 4/3πr³ (r là bán kính nguyên tử).

- Khối lượng riêng của nguyên tử d = m/V .

- 1 mol nguyên tử chứa N = 6,02.10²³ nguyên tử

Nhận xét: Proton và nơtron có khối lượng xấp xỉ nhau và chúng lớn hơn khối lượng của electron khoảng 1836 lần, do đó có thể coi khối lượng của nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân nguyên tử (khối lượng của các electron là không đáng kể, có thể bỏ qua).

- Nguyên tử có khối lượng vô cùng nhỏ bé, nếu tính bằng đơn vị gam thì số trị quá bé, không tiện sử dụng. Do đó, quy ước lấy 1/12 khối lượng của nguyên tử C làm đơn vị khối lượng cho nguyên tử, gọi là đơn vị cacbon, viết tắt là đvC, kí hiệu quốc tế là u.

Chú ý:

+) Khối lượng tính bằng đơn vị cacbon chỉ là khối lượng tương đối giữa các nguyên tử. Người ta gọi khối lượng này là nguyên tử khối.

Nguyên tử khối là khối lượng của một nguyên tử tính theo đơn vị cacbon.

+) Nguyên tử hiđro có khối lượng nhẹ nhất.

+) Nguyên tử khối của một số nguyên tố hay gặp 

Số proton	Tên nguyên tố	Kí hiệu hóa học	Nguyên tử khối	Hóa trị
1	Hiđro	H	1	I
2	Heli	He	4
3	Liti	Li	7	I
4	Beri	Be	9	II
5	Bo	B	11	11 III
6	Cacbon	C	12	IV, II
7	Nitơ	N	14	III, II, IV…
8	Oxi	O	16	II
9	Flo	F	19	I
10	Neon	Ne	20
11	Natri	Na	23	I
12	Magie	Mg	24	II
13	Nhôm	Al	27	III
14	Silic	Si	28	IV
15	Photpho	P	31	III, V
16	Lưu huỳnh	S	32	II, IV,VI
17	Clo	Cl	35,5	I, …
18	Agon	Ar	39,9
19	Kali	K	39	I
20	Canxi	Ca	40	II
.
.
.
24	Crom	Cr	52	II, III, …
25	Mangan	Mn	55	II, IV, VII…
26	Sắt	Fe	56	II, III
29	Đồng	Cu	64	I, II
30	Kẽm	Zn	65	II
35	Brom	Br	80	I, …
47	Bạc	Ag	108	I
56	Bari	Ba	137	II
80	Thủy ngân	Hg	201	I, II
82	Chì	Pb	207	II, IV

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Biết nguyên tử nhôm có 13 proton, 14 nơtron. Khối lượng tính bằng gam của một nguyên tử nhôm là

A. 5,32.10^-23g.

B. 6,02.10^-23g.

C. 4,48.10^-23g.

D. 3,99.10^-23g.

Hướng dẫn giải:

Chọn C

m_Al ≈ ∑m_p + ∑m_n = 13u + 14u = 27u.

Có 1u = 1,6605.10^-27kg ⇒ m_Al = 27. 1,6605.10^-27.1000 = 4,48.10^-27g.

Ví dụ 2: Hãy so sánh xem nguyên tử magie nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần so với nguyên tử cacbon?

Hướng dẫn giải:

Nguyên tử khối của Mg là 24 đvC; nguyên tử khối của cacbon là 12 đvC.

⇒Nguyên tử magie nặng hơn = 2 lần nguyên tử cacbon.

Ví dụ 3: Nguyên tử X nặng gấp 4 lần nguyên tử nitơ. Tính nguyên tử khối của X và cho biết X thuộc nguyên tố nào?

Hướng dẫn giải:

Nguyên tử khối của nitơ = 14 đvC

⇒ Nguyên tử khối của X = 4 x 14 = 56 (đvC)

Vậy X là nguyên tố sắt (Fe).

Bài tập – có đáp án 

Câu 1: Nguyên tử khối là

A. Khối lượng của nguyên tử tính bằng gam.

B. Khối lượng của phân tử tính bằng đvC.

C. Khối lượng của nguyên tử tính bằng đvC.

D. Khối lượng của phân tử tính bằng gam.

Đáp án: Chọn C.

Câu 2: Nguyên tử khối của clo là

A. 71 đvC.

B. 35,5 gam.

C. 71 gam.

D. 35,5 đvC.

Đáp án: Chọn D.

Câu 3: Khối lượng của một nguyên tử cacbon là 19,9265. 10^-23 gam. Vậy ta có khối lượng của 1 đvC là

A. 8,553. 10^-23 g.

B. 2,6605. 10^-23 g.

C. 0,16605. 10^-23 g.

D. 18,56. 10^-23 g.

Đáp án: Chọn C.

⇒ 1 đvC = 1/12 .19,9265. 10^-23 = 0,16605. 10^-23 (g).

Câu 4: Biết rằng bốn nguyên tử Mg nặng bằng ba nguyên tử của nguyên tố X. Vậy tên của nguyên tố X là

A. Lưu huỳnh.

B. Sắt.

C. Nitơ.

D. Can xi.

Đáp án: Chọn A

Nguyên tử khối của Mg là 24 đvC. Đặt nguyên tử khối của X là M.

Theo bài ra, ta có: 4.24 = 3.M ⇒ M = (4.24)/3 = 32 đvC

Vậy X là nguyên tố lưu huỳnh (S).

Câu 5: Khối lượng tương đối của một phân tử H₂O là

A. 18 đvC.

B. 18 gam.

C.34 đvC.

D. 18kg.

Đáp án: Chọn A.

Khối lượng tương đối của một phân tử nước = M_H2O = 2.1 + 16 = 18 (đvC).

Câu 6: Biết nguyên tử nitơ gồm có 7 proton, 7 nơtron và 7 electron. Khối lượng của toàn nguyên tử nitơ là

A. 14 gam.

B. 21 gam.

C. 2,34. 10^-23 gam.

D. 2,34. 10^-27 gam.

Đáp án: Chọn C.

Ta có:

m_C = ∑m_p + ∑m_e + ∑m_n = 7. 1,6726.10^-27 + 7. 9,1094.10^-31 + 7.1,6748.10^-27

= 2,34.10-26kg = 2,34.10^-23 gam.

Câu 7: Trường hợp nào đưới đây có sự tương ứng giữa hạt cơ bản với khối lượng và điện tích của chúng?

A. proton, m = 0,00055u, q = 1+.

B. nơtron, m = 1,0086u, q = 0.

C. electron, m = 1,0073u, q =1-.

D. proton, m = 1,0073u, q = 1-.

Đáp án: Chọn B.

A sai vì mp ≈ 1u.

C sai vì me ≈ 0,00055u.

D sai vì proton mang điện tích dương.

Câu 8 : Hai nguyên tử Mg nặng gấp mấy lần nguyên tử O?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Đáp án: Chọn C.

Khối lượng của 2 nguyên tử Mg là 2.24 = 48đvC.

Khối lượng của nguyên tử O là 16 đvC.

Tỉ lệ khối lượng của 2 nguyên tử Mg so với nguyên tử O là: 48 : 16 = 3 lần.

Vậy 2 nguyên tử magie nặng bằng 3 nguyên tử oxi.