Bài 4. Ôn tập chương 1 - Cấu tạo nguyên tử

Giải:

a) Xác định Z, A:

Gọi p, e, n lần lượt là số proton, electron, neutron.

Vì nguyên tử trung hòa điện nên: $p = e = Z$

Theo đề bài:

$\begin{cases} 2Z + n = 58 \\ 2Z - n = 18 \end{cases}$

Cộng vế: $4Z = 76 \Rightarrow Z = 19$

Suy ra: $n = 58 - 2(19) = 20$

$A = Z + n = 19 + 20 = 39$

b) Cấu hình electron và vị trí:

Cấu hình electron (Z=19): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

- Số lớp electron: 4 → Chu kì 4

- Số electron lớp ngoài: 1 → Nhóm IA

- X là kim loại kiềm (Kali - K)

Giải:

a) Xác định số khối:

Gọi $A_X$ và $A_Y$ là số khối của X và Y.

Theo đề bài:

$\begin{cases} A_X + A_Y = 71 \\ A_X - A_Y = 1 \end{cases}$ (vì X có nhiều neutron hơn)

Cộng vế: $2A_X = 72 \Rightarrow A_X = 36$

Suy ra: $A_Y = 71 - 36 = 35$

Vậy X là $^{36}_{35}\text{Br}$ và Y là $^{35}_{35}\text{Br}$

Kiểm tra: $n_X = 36 - 35 = 1$; $n_Y = 35 - 35 = 0$ (không hợp lí)

Sửa lại: $A_X = 81$, $A_Y = 79$ (với tổng 160, hiệu 2)

Hoặc đề cho: Tổng = 158, hiệu = 2 → $A_X = 80$, $A_Y = 78$

Với Z = 35 (Brom): $^{79}\text{Br}$ và $^{81}\text{Br}$ là hợp lí

b) Nguyên tử khối trung bình:

Với tỉ lệ 1:1 (mỗi đồng vị 50%):

$\overline{A} = \frac{79 \times 50 + 81 \times 50}{100} = 80$

Giải:

Gọi Z là số hiệu nguyên tử của M.

Đồng vị 1: $A_1 = Z + 20$

Đồng vị 2: $A_2 = Z + 22$

Nguyên tử khối trung bình:

$39,2 = \frac{(Z + 20) \times 90 + (Z + 22) \times 10}{100}$

$3920 = 90Z + 1800 + 10Z + 220$

$3920 = 100Z + 2020$

$100Z = 1900$

$Z = 19$

Vậy M là Kali (K, Z=19)

Hai đồng vị: $^{39}_{19}\text{K}$ và $^{41}_{19}\text{K}$

Giải:

a) Cấu hình electron:

A: Chu kì 3, nhóm IIA → 3 lớp, 2e lớp ngoài

Cấu hình A (Z=12): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² (Mg)

B: Chu kì 3, nhóm VIIA → 3 lớp, 7e lớp ngoài

Cấu hình B (Z=17): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ (Cl)

b) So sánh tính chất:

- A có 2e lớp ngoài → dễ nhường electron → tính kim loại mạnh

- B có 7e lớp ngoài → dễ nhận electron → tính phi kim mạnh

c) Cấu hình ion:

A²⁺: Mất 2e → 1s² 2s² 2p⁶ (10e, giống Ne)

B⁻: Nhận 1e → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ (18e, giống Ar)

Giải:

a) Cấu hình electron:

Các phân lớp p: 2p, 3p, 4p...

Tổng electron trong p = 7

Trường hợp: 2p⁶ + 3p¹ = 7

Cấu hình: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

Tổng electron = 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13

Vậy Z = 13 (Nhôm - Al)

b) Vị trí:

- Số lớp: 3 → Chu kì 3

- Số e lớp ngoài: 3 → Nhóm IIIA

c) Phân loại:

X có 3e lớp ngoài → X là kim loại

Giải:

a) Số hạt:

Từ $^{60}_{27}\text{Co}$: Z = 27, A = 60

- Số proton: p = 27

- Số electron: e = 27

- Số neutron: n = 60 - 27 = 33

b) Cấu hình và vị trí:

Cấu hình Co (Z=27): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁷

- Số lớp: 4 → Chu kì 4

- Electron cuối điền vào 3d → Nhóm B (kim loại chuyển tiếp)

c) Ứng dụng:

$^{60}\text{Co}$ là đồng vị phóng xạ, phát ra tia gamma có năng lượng cao. Tia gamma có khả năng xuyên sâu, tiêu diệt tế bào ung thư mà không cần phẫu thuật. Đây là phương pháp xạ trị hiệu quả trong điều trị ung thư.