Bài 1.9 trang 6 SBT Khoa học tự nhiên 7: Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14.

a) Tính số proton, số neutron, số electron của nguyên tử X.

b) Tính khối lượng nguyên tử X.

c) Cho biết nguyên tử X có bao nhiêu lớp electron và chỉ ra số electron trên mỗi lớp.

Lời giải:

a) Gọi số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử X lần lượt là P, N và E.

Nguyên tử trung hòa về điện nên E = P (1)

Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 46 nên:

P + N + E = 46      (2)

Thay E = P vào (2) ta được 2P + N = 46 hay N = 46 – 2P (3)

Trong X số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 nên:

(P + E) – N = 14 (4)

Thay E = P; N = 46 – 2P vào (4) ta được:

2P – (46 – 2P) = 14 ⇒ P = 15 (= E)

Vậy N = 46 – 2.15 = 16.

Số hạt proton, electron và neutron của X lần lượt là 15, 15, 16.

b) Khối lượng nguyên tử X là: 15 . 1 + 16 . 1 = 31 (amu)

c) Nguyên tử X có 15 electron được sắp xếp vào 3 lớp.

- Lớp thứ nhất (gần hạt nhân nhất) có 2 electron.

- Lớp thứ hai có 8 electron.

- Lớp thứ ba (lớp ngoài cùng) có 5 electron.

Bài 1.10* trang 6 SBT Khoa học tự nhiên 7: Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 10.

a) Xác định số proton, số neutron, số electron của nguyên tử X. Biết trong nguyên tử X, số neutron lớn hơn số electron và nhỏ hơn 1,5 lần số electron.

b) Xác định số đơn vị điện tích hạt nhân của X.

c) Tính khối lượng nguyên tử X.

d) Cho biết nguyên tử X có bao nhiêu lớp electron và xác định số electron lớp ngoài cùng của X.

Lời giải:

Gọi số proton, electron và neutron trong X lần lượt là P, E, N.

Nguyên tử trung hòa về điện nên E = P.

Tổng số proton, neutron và electron của nguyên tử X là 10 nên:

P + N + E = 10 hay 2E + N = 10 hay N = 10 – 2E.

Trong nguyên tử X, số neutron lớn hơn số electron và nhỏ hơn 1,5 lần số electron nên:

E < N < 1,5E (1)

Thay N = 10 – 2E vào (1) ta được:

E < 10 – 2E < 1,5E

⇒ 3E < 10 < 3,5E

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}3E<10\\ \mathrm{3,5}E>10\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}E<\frac{10}{3}\approx \mathrm{3,33}\\ E>\frac{10}{\mathrm{3,5}}\approx \mathrm{2,86}\end{array}\right.$

Do số electron là số nguyên dương nên E = 3 ( = P) thỏa mãn. Vậy N = 4.

Số proton, neutron và electron của nguyên tử X lần lượt là 3, 4, 3.

b) Số đơn vị điện tích hạt nhân của X = số proton = 3.

c) Khối lượng nguyên tử X: 3.1 + 4.1 = 7 (amu).

d) Nguyên tử X có 3 electron được phân bố vào hai lớp:

- Lớp thứ nhất (gần hạt nhân nhất) có 2 electron.

- Lớp thứ hai (lớp ngoài cùng) có 1 electron.

Bài 1.11 trang 6 SBT Khoa học tự nhiên 7: Khối lượng của nguyên tử A là 3 amu.

a) Xác định số proton, số neutron và số electron của nguyên tử A, biết trong A, số electron nhỏ hơn số neutron.

b) Cho biết số electron lớp ngoài cùng của A.

Lời giải:

a) Gọi số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử A lần lượt là P, N, E.

Khối lượng của nguyên tử A là 3 amu nên: P . 1 + N . 1 = 3

Hay P + N = 3.

Mà theo bài ra, A có số electron nhỏ hơn số neutron, nghĩa là số proton cũng nhỏ hơn số neutron.

Vậy P = E = 1; N = 2 thỏa mãn.

Số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử A lần lượt là 1; 2; 1.

b) Số electron lớp ngoài cùng của A bằng 1.

Xem thêm các bài giải SBT Khoa học tự nhiên 7 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài mở đầu

Bài 2: Nguyên tố hóa học

Bài 3: Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 4: Phân tử, đơn chất, hợp chất

Lý thuyết KHTN 7 Bài 1: Nguyên tử

I. Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là những hạt cực kì nhỏ bé, không mang điện, cấu tạo nên chất.

Ví dụ:

- Kim cương, than chì đều được cấu tạo từ các nguyên tử carbon.

- Nước được tạo nên từ các nguyên tử hydrogen và oxygen.

II. Cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử được coi như một quả cầu, gồm hạt nhân nguyên tử và vỏ nguyên tử.

1. Vỏ nguyên tử

- Vỏ nguyên tử được tạo bởi một hay nhiểu electron chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Electron: kí hiệu: e; mỗi hạt electron mang điện tích -1.

2. Hạt nhân nguyên tử

- Vị trí: nằm ở tâm của nguyên tử.

- Kích thước: rất nhỏ so với nguyên tử.

- Thành phần: gồm proton và neutron.

+ Proton: kí hiệu: p; mỗi proton mang điện tích +1.

+ Neutron: kí hiệu: n; không mang điện.

- Điện tích hạt nhân nguyên tử = tổng điện tích các proton.

- Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton.

Ví dụ: Nguyên tử helium gồm hạt nhân có 2 proton, 2 neutron và vỏ nguyên tử có 2 electron.

Điện tích hạt nhân = tổng điện tích các proton = 2.(+1) = +2

Số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = 2

Chú ý:

Số proton = số electron ⇒ Nguyên tử trung hòa về điện

III. Sự chuyển động của electron trong nguyên tử

- Mô hình nguyên tử của Rơ-dơ-pho – Bo:

+ Electron chuyển động trên những quỹ đạo xác định xung quanh hạt nhân.

+ Electron phân bố trên các lớp electron theo chiều từ gần hạt nhân ra ngoài.

+ Số electron tối đa trên mỗi lớp được xác định, như lớp thứ nhất có tối đa 2 electron, lớp thứ hai có tối đa 8 electron,…

Ví dụ 1: Nguyên tử carbon có 6 electron, được phân bố thành hai lớp:

+ Lớp thứ nhất (lớp gần hạt nhân nhất) có 2 electron.

+ Lớp thứ hai có 4 electron.

Ta nói carbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng.

Mở rộng: Trong số các nguyên tử đã biết hiện nay, nguyên tử có kích thước lớn nhất là francium, có chứa 7 lớp electron. Nguyên tử helium có kích thước nhỏ nhất với 1 lớp electron.

IV. Khối lượng của nguyên tử

- Nguyên tử có khối lượng rất nhỏ. Một gam của bất kì chất nào cũng chứa tới hàng tỉ tỉ nguyên tử.

- Đơn vị đo khối lượng nguyên tử: amu (atomic mass unit)

1 amu = 1,6605. 10^-24 g.

- Khối lượng của một nguyên tử = khối lượng của proton + khối lượng của neutron + khối lượng của electron.

Tuy nhiên, do khối lượng của electron (0,00055 amu) rất nhỏ so với khối lượng của proton (1 amu) hay neutron (1 amu).

Nên có thể coi khối lượng của một nguyên tử bằng khối lượng hạt nhân (hay bằng tổng khối lượng của proton và neutron).

Ví dụ:

- Nguyên tử sulfur có 16 proton và 16 neutron, nên khối lượng của một nguyên tử sulfur là: 16.1 + 16.1 = 32 (amu)