Phương pháp giải nhanh các bài toán về cấu tạo nguyên tử

Dạng 1: cho tổng số hạt cơ bản và hiệu số hạt mang điện.
Dạng toán cơ bản cho 1 nguyên tử.
Gọi tổng số hạt mang điện là S, hiệu là a, ta dễ dàng có công thức sau: Z = (S + a) : 4
Căn cứ vào Z các em sẽ xác định được nguyên tử đó là thuộc nguyên tố hóa học nào (công thức rất dễ chứng minh, các em viết hệ ra là thấy).
VD1: Tổng số hạt cơ bản của 1 nguyên tử X là 82, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Vậy X là
Lời giải
Ta có: Z = (82 + 22) : 4 = 26 => Fe
VD2: Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử Y là 52, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16. Y là
Lời giải
Ta có: Z = (52 + 16) : 4 = 17 => Y là Clo (Cl)
Với công thức trên ta hoàn toàn có thể áp dụng cho phân tử, hỗn hợp các nguyên tử
Nếu là MxYy thì có thể coi có x nguyên tử M và y nguyên tử Y.
Do đó x.ZX + y.ZY = (Sphân tử + aphân tử) : 4
VD3: Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X có công thức là M2O là 140, trong phân tử X thì tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44. Vậy X là
Lời giải
Trong X có 2 nguyên tử M và 1 nguyên tử O.
Nên ta có : 2.ZM + 8 = (140 + 44) : 4 = 46 => Z =19 => K => X là K2O
VD4: M và X là hai nguyên tử kim loại, tổng số hạt cơ bản của cả nguyên tử M và X là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 42. Số hạt mang điện trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 12. Tìm M và X
Lời giải
Ta có: ZM + ZX = (142 : 42) : 4 = 46.
2ZM – 2ZX = 12 (tổng số hạt mang điện là 2Z)
Dễ dàng tìm được ZM = 26, ZX = 20. Vậy M là Fe, X là Ca.
Áp dụng mở rộng công thức trên trong giải ion
Nếu ion là Xx+ thì ZX = (S + a + 2x) : 4
Nếu ion Yy- thì ZY = (S + a – 2y) : 4
Vậy khác biệt của công thức này với công thức ban đầu đó là thêm giá trị của điện ion (cách nhớ: nếu ion +, thì đem + 2 lần giá trị điện ion, nếu âm thì – 2 lần giá trị điện ion âm)
VD5: Tổng số hạt cơ bản của ion M3+ là 79, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 19. M là
Lời giải
ZM = (79 + 19 +2.3) : 4 = 26 => M là sắt (Fe).
VD 6: Tổng số hạt cơ bản trong ion X3- là 49, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là 17. X là
Lời giải
ZX = (49 + 17 – 2.3) : 4 = 15 => X là Photpho (P)
Dạng 2: cho tổng số hạt cơ bản (S)
Với dạng này thì ta phải kết hợp thêm bất đẳng thức:
1 ≤ N/Z ≤1,52 (với 82 nguyên tố đầu bảng tuần hoàn)
1 ≤ (S -2Z)/Z ≤1,52 => S/3,52 ≤ Z ≤ S/3
(thường với 1 số nguyên tố đầu độ chênh lệch giữa p, n, không nhiều thường là 1 hoặc 2, nên sau khi chia S cho 3 ta thường chon luôn giá trị nguyên gần nhất, ngoài ra các em có thể kết hợp công thức:
S = 2Z + N = Z + (Z + N) hay là S =Z + A để chọn nhanh đáp án)
VD7: Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 52, X thuộc nhóm VIIA. X là
Lời giải
Z ≤ 52: 3 = 17,33 => Z là Clo (Cl)
VD 8: Tổng số hạt trong phân tử MX là 84 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28. Số nơtron của M nhiều hơn số khối của X là 12 đơn vị. Số hạt trong M lớn hơn