Công thức cấu tạo hạt nhân lớp 12 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức cấu tạo hạt nhân lớp 12 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức cấu tạo hạt nhân từ đó học tốt môn Vật Lí 12.

Công thức cấu tạo hạt nhân lớp 12 (hay, chi tiết)

1. Công thức cấu tạo hạt nhân

Một nguyên tố có kí hiệu hoá học X, hạt nhân của nguyên tố đó được kí hiệu: ZAX

Trong đó

• Z: Là số proton trong hạt nhân

• A: Là số nucleon (số khối)

• N = (A - Z): Là số neutron trong hạt nhân

Kích thước hạt nhân

• Theo thí nghiệm tán xạ thì hạt nhân có dạng hình cầu. Thể tích V của hạt nhân tỉ lệ thuận với số nucleon A:V=43πR3.

• Trong đó R là bán kính của hạt nhân R=R0A13 với R0=1,2.10−15 m.

2. Ví dụ minh họa công thức cấu tạo hạt nhân

Ví dụ 1. Tính số proton, số neutron và số nucleon trong hạt nhân 2964Cu.

Hướng dẫn

Hạt nhân 2964Cu.Trong đó:

Số proton trong hạt nhân: Z = 29

Số nucleon (số khối): A = 64

Số neutron trong hạt nhân: N = (A-Z) = 35

Ví dụ 2. Biết NA=6,02⋅1023 hạt/mol Trong 59,50 g92238U có số neutron xấp xỉ là

A. 2,38⋅1023.

B. 2,20.1025.

C. 1,19.1025.

D. 9,21.1024.

Hạt nhân 92238U có 146 neutron

⇒N=146mANA=14659,50 g238 g⋅6,02⋅1023=2,1973⋅1023.

Ví dụ 3. Xác định bán kính của hạt nhân sau: 82204 Pb.

Hướng dẫn

Áp dụng công thức tính bán kính hạt nhân

R=R0 A13=1,2⋅10−152043=7,1⋅10−15( m)

3. Bài tập tự luyện công thức cấu tạo hạt nhân

Câu 1. Biết NA=6,02⋅1023 hạt/ mol Số proton có trong 0,27 gam 1327Al là

A. 6,826⋅1022.

B. 8,826.1022.

C. 9,826.1022.

D. 7,826⋅1022.

Hướng dẫn

Hạt nhân 1327Al có 13 proton

⇒N=13mANA=130,27 g27 g⋅6,02⋅1023=7,826⋅1022.

Câu 2. Nitrogen tự nhiên có khối lượng nguyên tử m = 14,0067 amu và gồm hai đồng vị chính là 714 N có khối lượng nguyên tử m1 = 14,00307amu và 715 N có khối lượng nguyên tử m2 = 15,00011amu. Tỉ lệ phần trăm của hai đồng vị đó trong nitơ tự nhiên lần lượt là

A. 0,36%714 N và 99,64%715 N.

B. 99,64%714 N và 0,36%715 N.

C. 99,36%714 N và 0,64%715 N.

D. 99,30%714 N và 0,70%715 N.

Hướng dẫn

Gọi a là tỉ lệ phần trăm của 714 N thì: m=am1+(1−a)m2⇒a=m−m2 m1−m2=99,64%

Câu 3. Hai hạt nhân có số khối tỉ lệ 27 : 125. Tỉ số bán kính hạt nhân của chúng là bao nhiêu?

Hướng dẫn

Tương tự: R1R2=A1 A213=2712513=35

Câu 4. Xác định khối lượng riêng của hạt nhân sau đây: 2965Cu.Biết khối lượng của hạt nhân đồng là 64,9278 amu.

Hướng dẫn

Ta có: D=64,9278⋅1,66055⋅10−2743π1,2.10−153.65≈2,3.1017kgm3

Câu 5. Biết điện tích của electron là e =-1,6.10-19 C.

a. Tính điện tích của hạt nhân osimi 76190Os.

b. Tính mật độ điện tích của hạt nhân thiếc 50119Sn.

Hướng dẫn

a. Q=Z|e|=76⋅1,6⋅10−19=1,216⋅10−17C

b. ϱ=QV=Z|e|43πR3=3Z|e|4π⋅1,2⋅10−153 A=3⋅50⋅1,6⋅10−194π⋅1,2⋅10−153⋅119=9,29⋅1024Cm3

Câu 6. Một hạt nhân nguyên tử có kí hiệu 919X, kết luận nào dưới đây là đúng?

A. X là nguyên tố có số thứ tự 19 trong bảng hệ thống tuần hoàn.

B. Hạt nhân này có 19 nucleon.

C. Hạt nhân này có 9 proton và 19 neutron.

D. Hạt nhân này có 10 proton và 9 electron.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Hạt nhân này có 19 nucleon trong đó có 9 proton và 10 neutron.

Câu 7. Hạt nhân 1531P có

A. 31 proton và 15 neutron.

B. 16 proton và 15 neutron.

C. 15 proton và 16 neutron.

D. 31 neutron và 15 proton.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Hạt nhân 1531P có Z = 15 proton, N = 31 - 15 = 16 neutron.

Câu 8. Cho số Avogadro NA = 6,02.1023 mol-1. Số neutron có trong 3,5 g carbon 614C có giá trị bằng

A. 3,01.1023.

B. 6,02.1023.

C. 9,03.1023.

D. 12,04.1023.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là D

Số neutron có trong một nguyên tử carbon 614C là N = 14 - 6 = 8.

Số nguyên tử có trong m = 3,5 g carbon là: m⋅NAM=3,5⋅6,02⋅102314=1,505⋅1023

Số neutron có trong 3,5 g carbon là: 8.1,505.1023 = 12,04.1023.

Câu 9. Cho khối lượng các nguyên tử oxygen và hydrogen lần lượt là 15,999 amu; 1,0078 amu. Số nguyên tử oxygen có trong 5 g nước xấp xỉ bằng

A. 1,67.1023.

B. 1,51.1023.

C. 6,02.1023.

D. 3,34.1023.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Số nguyên tử oxygen có trong 1 mol (18g) H2O là: 6,02.1023

Số nguyên tử oxygen có trong 5 g H2O là: m⋅NAM=5⋅6,02⋅102318=1,67⋅1023.

Câu 10. Xác định giá trị gần đúng bán kính của hạt nhân 92238U. Hạt nhân 92238U. có thể tích lớn gấp thể tích của hạt nhân 24He khoảng mấy lần?

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức: R=1,2.10−15A13(m);V=43πR3⇒V~A.

⇒VUVHe=AUAHe=2384=59,5 lần.

Câu 11: Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân, hãy cho biết bán kính hạt nhân 82207 Pb lớn hơn bán kính hạt nhân 1327Al bao nhiêu lần.

A. hơn 2,5 lần.

B. hơn 2 lần.

C. gần 2 lần.

D. 1,5 lần.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Ta có: rPb207rA127=APb2071/3AAl271/3=2071/3271/3≈2

Câu 12: Biết số Avogadro là NA≈6,022.1023 mol−1, khối lượng mol của uranium 92238U là 238g/mol. Số neutron trong 238 gam 92238U là

A. 8,8⋅1025.

B. 1,2⋅1025.

C. 4,4.1025.

D. 2,2⋅1025.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

Số neutron có trong 1 hạt nhân 92238U là: 238 - 92 = 146 hạt.

Suy ra: Nn=146⋅mA⋅NA=146⋅238238⋅6,022⋅1023≈8,8⋅1025 hạt.

Câu 13: Số proton trong 17,5 gam 92238U là

A. 3,01⋅1023 hạt.

B. 27,7⋅1024 hạt.

C. 4,07.1024 hạt.

D. 7,07⋅1025 hạt.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là C

Số proton trong hạt nhân là 92 hạt.

Np=92⋅mA⋅NA=92⋅17,5238⋅6,022⋅1023≈4,07⋅1024hạt.

Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 12 sách mới hay, chi tiết khác:

• Công thức máy biến áp

• Công thức bước sóng điện từ

• Công thức độ hụt khối

• Công thức năng lượng liên kết - Năng lượng liên kết riêng

• Công thức định luật phóng xạ

• Công thức độ phóng xạ