Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong 2 nguyên tử kim loại A và B là 142 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42, số hạt mang điện của B nhiều hơn A là 12. Tính số proton và neutron mỗi loại.Tính khối lượng nguyên tử mỗi loại
Quảng cáo
2 câu trả lời 271
Để giải bài toán này, ta cần phân tích các dữ liệu được cung cấp và thiết lập các phương trình.
Giả sử:
- \( A \) và \( B \) là hai nguyên tử kim loại.
- \( p_A \), \( n_A \), \( e_A \) lần lượt là số proton, neutron và electron của nguyên tử \( A \).
- \( p_B \), \( n_B \), \( e_B \) lần lượt là số proton, neutron và electron của nguyên tử \( B \).
### Bước 1: Lập hệ phương trình từ các dữ liệu
1. Tổng số hạt proton, neutron, electron trong 2 nguyên tử là 142:
\[
p_A + n_A + e_A + p_B + n_B + e_B = 142
\]
2. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42:
\[
(p_A + e_A + p_B + e_B) - (n_A + n_B) = 42
\]
3. Số hạt mang điện của \( B \) nhiều hơn \( A \) là 12:
\[
(p_B + e_B) - (p_A + e_A) = 12
\]
4. Số proton bằng số electron cho cả hai nguyên tử (do cả hai nguyên tử trung hòa về điện tích):
\[
p_A = e_A \quad \text{và} \quad p_B = e_B
\]
### Bước 2: Đơn giản hóa các phương trình
Từ phương trình (4):
\[
p_A = e_A \quad \text{và} \quad p_B = e_B
\]
Thay vào các phương trình còn lại:
1. Tổng số hạt:
\[
p_A + n_A + p_A + p_B + n_B + p_B = 142
\]
\[
2p_A + 2p_B + n_A + n_B = 142
\]
\[
p_A + p_B + \frac{n_A + n_B}{2} = 71
\]
2. Số hạt mang điện:
\[
(p_A + p_A + p_B + p_B) - (n_A + n_B) = 42
\]
\[
2p_A + 2p_B - (n_A + n_B) = 42
\]
3. Số hạt mang điện của \( B \) nhiều hơn \( A \):
\[
p_B + p_B - (p_A + p_A) = 12
\]
\[
2p_B - 2p_A = 12
\]
\[
p_B - p_A = 6
\]
### Bước 3: Giải hệ phương trình
Từ phương trình (5):
\[
p_B = p_A + 6
\]
Thay vào phương trình (1):
\[
p_A + (p_A + 6) + \frac{n_A + n_B}{2} = 71
\]
\[
2p_A + 6 + \frac{n_A + n_B}{2} = 71
\]
\[
2p_A + \frac{n_A + n_B}{2} = 65
\]
\[
4p_A + n_A + n_B = 130
\]
Thay vào phương trình (2):
\[
2p_A + 2(p_A + 6) - (n_A + n_B) = 42
\]
\[
4p_A + 12 - (n_A + n_B) = 42
\]
\[
4p_A - n_A - n_B = 30
\]
Kết hợp hai phương trình:
\[
4p_A + n_A + n_B = 130
\]
\[
4p_A - n_A - n_B = 30
\]
Cộng hai phương trình này:
\[
8p_A = 160
\]
\[
p_A = 20
\]
Vậy:
\[
p_B = p_A + 6 = 20 + 6 = 26
\]
Thay giá trị \( p_A \) vào phương trình \( 4p_A + n_A + n_B = 130 \):
\[
4 \times 20 + n_A + n_B = 130
\]
\[
80 + n_A + n_B = 130
\]
\[
n_A + n_B = 50
\]
Thay giá trị \( p_A \) vào phương trình \( 4p_A - n_A - n_B = 30 \):
\[
4 \times 20 - n_A - n_B = 30
\]
\[
80 - n_A - n_B = 30
\]
\[
n_A + n_B = 50
\]
Vậy số neutron mỗi loại là \( n_A = 25 \) và \( n_B = 25 \).
### Kết quả
- Số proton và neutron của \( A \): \( p_A = 20 \), \( n_A = 25 \).
- Số proton và neutron của \( B \): \( p_B = 26 \), \( n_B = 25 \).
### Khối lượng nguyên tử
- Khối lượng nguyên tử của \( A \): \( 20 + 25 = 45 \) (đơn vị khối lượng nguyên tử).
- Khối lượng nguyên tử của \( B \): \( 26 + 25 = 51 \) (đơn vị khối lượng nguyên tử).
Để giải bài toán này, ta cần xác định số hạt proton, neutron và electron của từng nguyên tử A và B, sau đó tính khối lượng nguyên tử của từng loại.
Gọi số hạt proton của nguyên tử A là x, số hạt neutron của nguyên tử A là y, số hạt electron của nguyên tử A là z.
Gọi số hạt proton của nguyên tử B là a, số hạt neutron của nguyên tử B là b, số hạt electron của nguyên tử B là c.
Theo điều kiện đã cho:
x + y + z = 142
x + a = z + c + 42
a = x + 12
Giải hệ phương trình trên, ta sẽ tìm được số hạt proton, neutron và electron của từng nguyên tử.
Sau đó, để tính khối lượng nguyên tử, ta sử dụng công thức:
Khối lượng nguyên tử = (số proton + số neutron) x khối lượng proton + số electron x khối lượng electron
Với khối lượng proton là 1,67 x 10^-27 kg, khối lượng neutron là 1,67 x 10^-27 kg, và khối lượng electron là 9,11 x 10^-31 kg.
Hy vọng giải thích này giúp bạn hiểu cách giải bài toán này.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
5848
-
3815
