Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố là gì? Giải thích và ví dụ

Trả lời nhanh

Số hiệu nguyên tử (kí hiệu Z) của một nguyên tố là số proton có trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. Vì nguyên tử trung hòa về điện nên Z cũng bằng số electron ở lớp vỏ, đồng thời bằng số thứ tự của ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Mỗi nguyên tố hóa học chỉ có một giá trị Z duy nhất.

Số hiệu nguyên tử là gì?

Hạt nhân nguyên tử gồm proton (mang điện tích dương) và neutron (không mang điện). Số proton chính là “chứng minh thư” của nguyên tố: hai nguyên tử có cùng số proton thì thuộc cùng một nguyên tố, khác số proton thì là hai nguyên tố khác nhau.

Số proton đó được gọi là số hiệu nguyên tử, kí hiệu Z. Ngoài ra, điện tích hạt nhân của nguyên tử là +Z (tính theo đơn vị điện tích nguyên tố).

Các đại lượng bằng số hiệu nguyên tử

Với nguyên tử trung hòa, ta có chuỗi bằng nhau sau:

Z = số proton (P) = số electron (E) = số điện tích hạt nhân = số thứ tự ô nguyên tố

  • Z bằng số proton, vì đó là định nghĩa.
  • Z bằng số electron, vì nguyên tử trung hòa nên tổng điện tích dương (proton) cân bằng tổng điện tích âm (electron).
  • Z bằng số thứ tự ô trong bảng tuần hoàn, vì các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

Lưu ý: nếu là ion thì số electron khác Z, còn số proton vẫn là Z.

Phân biệt số hiệu nguyên tử và số khối

Đại lượng Kí hiệu Ý nghĩa Công thức
Số hiệu nguyên tử Z Số proton trong hạt nhân Z = P
Số khối A Tổng số proton và neutron A = Z + N
Số neutron N Số hạt neutron trong hạt nhân N = A − Z

Kí hiệu nguyên tử đầy đủ viết là AZX, trong đó số khối A đặt ở góc trên, số hiệu Z ở góc dưới bên trái kí hiệu nguyên tố X.

Ví dụ minh họa

Kí hiệu Z Số proton Số electron Số neutron
2311Na 11 11 11 23 − 11 = 12
3517Cl 17 17 17 35 − 17 = 18
Ion Mg2+ (Z = 12) 12 12 12 − 2 = 10 phụ thuộc đồng vị
Ion Cl− (Z = 17) 17 17 17 + 1 = 18 phụ thuộc đồng vị

Vì sao các phương án sai lại sai?

Khi gặp câu “Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố là…”, các phương án gây nhiễu thường là:

  • “Tổng số proton và neutron”: đây là số khối A, không phải Z.
  • “Số neutron trong hạt nhân”: neutron có thể thay đổi giữa các đồng vị của cùng một nguyên tố nên không dùng để định danh nguyên tố.
  • “Tổng số hạt proton, neutron, electron”: đại lượng này không có tên riêng và cũng thay đổi theo đồng vị.
  • “Số proton trong hạt nhân” (hoặc “số electron của nguyên tử trung hòa”): đúng.

Mẹo nhớ: Z trong tiếng Đức là “Zahl” (con số) – con số quyết định nguyên tố; còn A là “Atomic mass number”, gắn với khối lượng.

Lỗi sai thường gặp

  • Nhầm Z với A. Hãy nhớ: Z luôn nhỏ hơn hoặc bằng A (riêng hydrogen 11H thì Z = A = 1).
  • Tính số electron của ion bằng Z mà quên cộng hoặc trừ điện tích ion.
  • Cho rằng đồng vị khác nhau có Z khác nhau. Thực tế các đồng vị của một nguyên tố có cùng Z nhưng khác N.

Bài luyện tập

  1. Nguyên tử X trung hòa có 15 electron. Tìm Z, số proton và cho biết tên nguyên tố.
    Đáp án: Z = 15, có 15 proton; đó là phosphorus (P).
  2. Nguyên tử R có số khối 27 và có 14 neutron. Tìm Z và kí hiệu nguyên tử.
    Đáp án: Z = A − N = 27 − 14 = 13; R là aluminium, kí hiệu 2713Al.
  3. Ion X3+ có 10 electron. Tìm số hiệu nguyên tử của X.
    Đáp án: Nguyên tử X mất 3 electron tạo ion nên nguyên tử X có 10 + 3 = 13 electron, suy ra Z = 13 (aluminium).

Câu hỏi thường gặp

Số hiệu nguyên tử kí hiệu là gì?

Số hiệu nguyên tử được kí hiệu là Z. Trong kí hiệu nguyên tử AZX, Z viết ở góc dưới bên trái kí hiệu hóa học của nguyên tố.

Số hiệu nguyên tử có bằng số electron không?

Có, nhưng chỉ với nguyên tử trung hòa về điện. Với ion, số electron bằng Z cộng hoặc trừ số điện tích của ion, còn số proton vẫn bằng Z.

Số hiệu nguyên tử khác số khối như thế nào?

Số hiệu nguyên tử Z là số proton, còn số khối A là tổng số proton và neutron (A = Z + N). Các đồng vị của một nguyên tố có cùng Z nhưng khác A.

Làm sao biết số hiệu nguyên tử của một nguyên tố?

Tra số thứ tự ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn, hoặc tính Z = A − N khi biết số khối và số neutron, hoặc đếm số electron của nguyên tử trung hòa.