Hiểu rõ về cấu tạo nguyên tử là nền tảng quan trọng trong môn Khoa học Tự nhiên. Bài viết này sẽ cung cấp công thức, ví dụ minh họa chi tiết và bài tập tự luyện giúp bạn nắm vững kiến thức về Tổng Số Hạt Trong Nguyên Tử.
1. Công thức tính tổng số hạt trong nguyên tử
Để xác định tổng số hạt trong nguyên tử, chúng ta cần biết số lượng của từng loại hạt cấu thành nên nó: proton, neutron và electron.
-
Ký hiệu:
- Số proton: P
- Số neutron: N
- Số electron: E
-
Công thức:
- Tổng số hạt trong nguyên tử: P + N + E
- Tổng số hạt trong hạt nhân: P + N (do hạt nhân chứa proton và neutron)
- Trong nguyên tử trung hòa về điện: P = E (số proton bằng số electron)
- Tổng số hạt mang điện: P + E = 2P = 2E
Nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân và vỏ nguyên tử. Hạt nhân chứa proton (điện tích dương) và neutron (không mang điện), trong khi vỏ nguyên tử chứa electron (điện tích âm) chuyển động xung quanh.
2. Ví dụ minh họa cách tính tổng số hạt trong nguyên tử
Ví dụ 1: Một nguyên tử X có số proton là 16 và số neutron là 16. Tính tổng số hạt trong nguyên tử X.
Giải:
- Số proton (P) = 16
- Số neutron (N) = 16
- Vì nguyên tử trung hòa về điện, số electron (E) = số proton (P) = 16
- Tổng số hạt trong nguyên tử X = P + N + E = 16 + 16 + 16 = 48
Ví dụ 2: Tổng số hạt trong một nguyên tử Y là 58. Biết số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18. Tính số proton, neutron và electron trong nguyên tử Y.
Giải:
- Gọi số proton, neutron, electron lần lượt là P, N, E.
- Ta có: P + N + E = 58 (1)
- Vì nguyên tử trung hòa về điện: P = E, nên (1) trở thành 2P + N = 58
- Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18: (P + E) – N = 18 => 2P – N = 18 (2)
- Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được:
- 2P + N = 58
- 2P – N = 18
- Cộng hai phương trình, ta có: 4P = 76 => P = 19
- Thay P = 19 vào (2), ta có: 2 * 19 – N = 18 => N = 20
- Vậy, P = E = 19 và N = 20.
Để tìm tổng số hạt trong nguyên tử, cần xác định số proton (P), neutron (N) và electron (E). Trong nguyên tử trung hòa, số proton bằng số electron (P=E).
Ví dụ 3: Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử là 36. Số hạt không mang điện bằng một nửa số hạt mang điện. Xác định số lượng mỗi loại hạt.
Giải:
- Gọi số proton, neutron, electron lần lượt là P, N, E.
- Tổng số hạt: P + N + E = 36 (1)
- Nguyên tử trung hòa: P = E, nên (1) trở thành 2P + N = 36
- Số hạt không mang điện (neutron) bằng một nửa số hạt mang điện (proton và electron): N = (P + E) / 2 = 2P / 2 = P
- Thay N = P vào 2P + N = 36, ta được: 2P + P = 36 => 3P = 36 => P = 12
- Vậy, P = E = 12 và N = 12.
3. Bài tập tự luyện về tổng số hạt trong nguyên tử
Bài 1: Nguyên tử A có 15 proton và 16 neutron. Tính tổng số hạt trong nguyên tử A.
Bài 2: Tổng số hạt trong nguyên tử B là 37. Biết số proton là 12. Tính số neutron và electron.
Bài 3: Tổng số hạt trong nguyên tử C là 115, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25. Tính số proton, neutron và electron trong nguyên tử C.
Bài 4: Một ion X^2+ có 10 electron và 12 neutron. Tính số proton và cho biết tổng số hạt trong nguyên tử X.
Bài 5: Một nguyên tử có tổng số hạt là 28, số hạt không mang điện chiếm khoảng 35,7% tổng số hạt. Xác định số proton, neutron và electron.
Hiểu rõ cấu tạo nguyên tử giúp giải quyết các bài tập liên quan đến tổng số hạt trong nguyên tử một cách dễ dàng hơn.
Đáp án bài tập tự luyện
- Bài 1: 46
- Bài 2: N = 13, E = 12
- Bài 3: P = E = 45, N = 25
- Bài 4: P = 12, tổng số hạt = 36
- Bài 5: P = E = 9, N = 10
Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức về tổng số hạt trong nguyên tử và áp dụng thành công vào giải các bài tập liên quan. Chúc các bạn học tốt!
