Trả lời nhanh
Số hiệu nguyên tử (kí hiệu Z) của nguyên tố hóa học bằng số proton trong hạt nhân, tức là bằng số đơn vị điện tích hạt nhân. Vì nguyên tử trung hòa về điện nên Z cũng bằng số electron ở lớp vỏ. Số hiệu nguyên tử chính là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Số hiệu nguyên tử là gì?
Mỗi nguyên tố hóa học được xác định bởi một giá trị Z duy nhất. Hai nguyên tử có cùng Z thì thuộc cùng một nguyên tố, dù số nơtron có thể khác nhau (đó là các đồng vị).
Z là một số nguyên dương. Nó cho biết ba điều cùng lúc:
- Số proton trong hạt nhân: Z = P.
- Số đơn vị điện tích hạt nhân: hạt nhân mang điện tích +Z (tính theo đơn vị điện tích nguyên tố).
- Số electron của nguyên tử trung hòa: E = Z.
Cũng vì vậy, Z bằng số thứ tự ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Vì sao Z bằng số proton, không phải số nơtron hay số khối?
Tính chất hóa học của nguyên tố do lớp electron quyết định. Số electron của nguyên tử trung hòa lại bằng số proton, nên số proton mới là "chứng minh thư" của nguyên tố.
Nơtron không mang điện nên không ảnh hưởng đến cấu hình electron. Cùng một nguyên tố có thể có nhiều số nơtron khác nhau. Ví dụ clo có đồng vị 35Cl và 37Cl, cùng Z = 17 nhưng số nơtron lần lượt là 18 và 20.
Phân biệt Z với các đại lượng dễ nhầm
| Đại lượng | Kí hiệu | Công thức liên hệ | Có bằng Z không? |
|---|---|---|---|
| Số proton | P | P = Z | Có |
| Số electron (nguyên tử trung hòa) | E | E = Z | Có |
| Số nơtron | N | N = A − Z | Không (chỉ tình cờ bằng ở một số nguyên tử) |
| Số khối | A | A = Z + N | Không |
| Số electron lớp ngoài cùng | — | Từ cấu hình electron | Không |
Ví dụ minh họa
- Natri có Z = 11: hạt nhân có 11 proton, nguyên tử có 11 electron, ở ô số 11.
- Sắt có Z = 26: có 26 proton và 26 electron (nguyên tử trung hòa).
- Ion Na+ vẫn có Z = 11 nhưng chỉ còn 10 electron, vì đã nhường đi 1 electron.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm Z với số electron của ion. Khi nguyên tử nhận hoặc nhường electron, số electron đổi nhưng Z không đổi. Chỉ nguyên tử trung hòa mới có E = Z.
- Nhầm Z với số khối A. A là tổng proton và nơtron, nên luôn lớn hơn hoặc bằng Z.
- Nhầm với số electron lớp ngoài cùng. Chỉ là số electron hóa trị, quyết định nhóm A, chứ không phải số hiệu.
Mẹo nhớ: "Z là Zố proton", Z là số hiệu, cũng là số thứ tự ô. Muốn tìm nơtron thì lấy A trừ Z.
Bài luyện tập
Bài 1. Nguyên tử X trung hòa có 17 electron. Tìm số hiệu nguyên tử, số proton và điện tích hạt nhân của X.
Đáp án: Nguyên tử trung hòa nên P = E = 17. Vậy Z = 17, hạt nhân có 17 proton và điện tích hạt nhân là +17. Đó là nguyên tố clo.
Bài 2. Nguyên tử Y có 13 proton và số khối bằng 27. Tính số nơtron và số electron.
Đáp án: Z = 13 nên E = 13. Số nơtron N = A − Z = 27 − 13 = 14.
Bài 3. Ion M2+ có 10 electron. Tìm số hiệu nguyên tử của M.
Đáp án: M2+ là M đã nhường 2 electron. Nguyên tử M có 10 + 2 = 12 electron, nên Z = 12. Đó là magie.
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, Z viết ở góc dưới bên trái, còn số khối A viết ở góc trên bên trái của kí hiệu nguyên tố.
Số hiệu nguyên tử có bằng số electron không?
Chỉ bằng khi nguyên tử trung hòa về điện. Với ion thì số electron khác Z. Ví dụ ion Cl⁻ có Z = 17 nhưng có 18 electron.
Số hiệu nguyên tử có bằng số thứ tự ô nguyên tố không?
Có. Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo chiều Z tăng dần, nên số thứ tự ô nguyên tố chính là số hiệu nguyên tử.
Các đồng vị của một nguyên tố có cùng số hiệu nguyên tử không?
Có. Các đồng vị cùng số proton, tức cùng Z, nhưng khác số nơtron nên khác số khối A.