Nguyên tử khối của Heli là bao nhiêu?

1. Heli là gì?

- Helium là một chất khí không mùi, không màu, không vị. Trong bảng tuần hoàn hóa học khí Heli nằm ở ô thứ 2 và có nguyên tử khối là 4. Ký hiệu hóa học (He) và là khí có điểm sôi thấp nhất trong các nguyên tố.

- Nguyên tố Heli có tính trơ về mặt hóa học và là loại khí đơn nguyên tử. Đây là nguyên tố nhiều thứ 2 trong vũ trụ đứng sau Hidro. Riêng trong khí quyển thì mật độ thể tích của Heli là 5,2*10(^-6). Có thể nói, khí này hình thành từ sự phân rã phóng xạ các nguyên tố do đó Heli có thể được tìm thấy trong mỏ khoáng chất chứa urani hoặc thori

2. Heli có những tính chất gì?

* Tính chất vật lý:

- Heli có điểm sôi thấp nhất trong tất cả các nguyên tố và chỉ có thể đông đặc dưới áp suất rất cao. Nguyên tố này thường thường là khí đơn nguyên tử và về mặt hoá học nó là trơ.

* Tính chất hóa học:

- Heli (He) là khí trơ, không độc không màu không vị tỷ trọng rất thấp 0.178g/l và là loại khí khó hóa lỏng nhất từng được biết đến.

- Heli (He) có thể khuếch tán tốt qua chất rắn, nó nhẹ hơn không khí và argon nhiều và nó không phản ứng với hầu hết các nguyên tố hóa học do đó rất thích hợp làm khí bảo vệ trong công nghệ hàn.

3. Nguyên tử khối của Heli là bao nhiêu?

- Nguyên tử khối của heli bằng 4 và số hiệu bằng 2. Tên của heli được bắt nguồn từ thần Mặt trời trong thần thoại Hy Lạp có tên đầy đủ là Helios. Bởi nguyên tố này được tìm thấy trong quang phổ trên Mặt Trời. 

4. Công thức tính nguyên tử khối

- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của một nguyên tử, cho biết khối lượng của một nguyên tử nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử.

- Nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị, có tính đến tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị tương ứng.

- Giả sử nguyên tố X có 2 đồng vị A và B. Kí hiệu A, B đồng thời là nguyên tử khối của 2 đồng vị, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng là a và b. Khi đó: nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X là:

${\overline{A}}_X=\frac{aX+bY}{100}$

- Mở rộng: Công thức tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X có nhiều đồng vị.

$\overline{A_X}=\frac{X\times x+Y\times y+Z\times z+\mathrm{...}}{x+y+z+\mathrm{...}}$

Trong đó:

$\overline{A_X}$: là nguyên tử khối trung bình của X

X, Y, Z …: lần lượt là số khối của các đồng vị.

x, y, z… là phần trăm số nguyên tử của các đồng vị tương ứng.

5. Bài tập vận dụng

Bài tập 1: Một loại nguyên tử nitrogen có 7 proton và 7 neutron trong hạt nhân. Hãy tính và so sánh:

a) Khối lượng hạt nhân với khối lượng nguyên tử.

b) Khối lượng hạt nhân với khối lượng vỏ nguyên tử.

Lời giải:

a) Khối lượng của hạt nhân là:

- Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton bằng số electron nên số electron là 7.

- Khối lượng nguyên tử là:

⇒ mhn ≈ mnt

b) Khối lượng của vỏ nguyên tử là: m_e = 7.9,109.10^-31 = 6,3763.10^-30 (kg)

⇒ mhạt nhân ≫ me (khối lượng hạt nhân lớn hơn rất nhiều so với khối lượng vỏ nguyên tử).

Bài tập 2: Mỗi nguyên tử nitrogen có 7 proton, 7 neutron, 7 electron và mp =1,6726.10^-27 kg; mn= 1,6748.10^-27 kg; m_e = 9,1094.10^-31 kg. Vậy khối lượng của phân tử N₂ tính theo đơn vị gam (g) là bao nhiêu?

Lời giải:

m_N2 = 2.10³.(1,6748.10^-27 + 7.1,6726.10^-27 + 7.9,1094.10^-31) = 4,6876.10^-23 g

Bài tập 3: Bán kính nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử của iron (Fe) lần lượt là 1,28 và 56 g/mol. biết rằng trong tinh thể, các nguyên tử Fe chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là khe trống. Tính khối lượng riêng của nguyên tử Fe.

Lời giải:

r_Fe = 1,28 = 1,28.10^-8 cm ⇒ V_Fe = 8,78.10^-24 cm³

m_Fe = 56u = 56.1,6605.10^-24 gam = 92,988.10^-24 gam

Vì các nguyên tử Fe chỉ chiếm 74% thể tích tinh thể nên