Câu hỏi: Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử X là 53. Nguyên tử X chứa
- A. 53 electron và 53 proton.
- B. 53 electron và 53 neutron.
- C. 53 proton và 53 neutron.
- D. 53 neutron.
Đáp án đúng là A. 53 electron và 53 proton. Số đơn vị điện tích hạt nhân chính là số proton trong hạt nhân, và với nguyên tử trung hòa về điện thì số electron bằng đúng số proton.
Câu hỏi: Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng
- A. số khối.
- B. số neutron.
- C. số proton.
- D. số neutron và số proton.
Đáp án đúng là C. số proton. Số proton trong hạt nhân là đại lượng duy nhất định danh một nguyên tố hóa học; các nguyên tử cùng số proton nhưng khác số neutron vẫn thuộc cùng một nguyên tố.
Vì sao đáp án đúng
Hai câu hỏi cùng xoay quanh một hạt: proton trong hạt nhân nguyên tử. Ở câu thứ nhất, dữ kiện “số đơn vị điện tích hạt nhân bằng 53” được hiểu là hạt nhân có 53 proton mang điện tích +1 mỗi hạt, tức điện tích hạt nhân là +53. Vì nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện, tổng điện tích âm của lớp vỏ phải cân bằng đúng điện tích dương của hạt nhân, nên số electron cũng bằng 53. Nguyên tử X chứa 53 proton và 53 electron — đúng nội dung phương án A.
Ở câu thứ hai, số proton chính là “số hiệu nguyên tử” Z, cũng là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn và là căn cứ để xếp nguyên tố vào một ô nhất định. Hai nguyên tử có cùng Z thì bản chất hóa học giống nhau: cùng số electron lớp vỏ khi trung hòa, cùng khả năng tạo liên kết, cùng vị trí trong bảng tuần hoàn. Vì vậy định nghĩa “nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton” là định nghĩa chuẩn, ứng với phương án C.
Vì sao các phương án còn lại sai
Ở câu thứ nhất, phương án B và C đều gán 53 neutron cho nguyên tử X. Số neutron không suy ra được từ số đơn vị điện tích hạt nhân: nó bằng số khối A trừ Z, mà A phụ thuộc vào từng đồng vị. Với Z = 53 (nguyên tố iot), các đồng vị khác nhau có số neutron khác nhau, nên không thể khẳng định con số 53. Phương án D chỉ nêu neutron nên càng thiếu: đề hỏi thành phần hạt của nguyên tử, và dữ kiện đã cho nói về điện tích hạt nhân, tức proton. Đây là bẫy quen thuộc — học sinh thấy số 53 rồi gán vội cho mọi loại hạt.
Ở câu thứ hai, phương án A sai vì số khối A = Z + N, mà N thay đổi giữa các đồng vị, nên các nguyên tử cùng nguyên tố có thể có số khối khác nhau. Ví dụ ba đồng vị của hiđro: ¹H (1 proton, 0 neutron, A = 1), ²H (1 proton, 1 neutron, A = 2), ³H (1 proton, 2 neutron, A = 3) — cùng là hiđro nhưng ba số khối khác nhau. Phương án B sai vì số neutron không định danh nguyên tố; chính ba đồng vị trên cho thấy điều đó. Phương án D là phương án dễ nhầm nhất vì nó “bao” cả hai đại lượng, nghe như đầy đủ hơn; nhưng yêu cầu “cùng số neutron và số proton” lại đúng với từng đồng vị riêng lẻ chứ không đúng cho cả nguyên tố, nên vẫn sai. Chỉ số proton là tiêu chí bắt buộc và đủ.
Hệ thống kiến thức liên quan
Hai câu hỏi này là nền của chương cấu tạo nguyên tử, nên cần nắm chắc bộ khái niệm sau:
- Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton trong hạt nhân = số electron của nguyên tử trung hòa.
- Số khối A = Z + N (N là số neutron), xấp xỉ khối lượng nguyên tử tính theo amu.
- Nguyên tố hóa học: tập hợp các nguyên tử có cùng Z; đồng vị là các nguyên tử cùng Z nhưng khác N, do đó khác A.
- Với ion, số electron không còn bằng Z: cation mất electron nên số electron nhỏ hơn Z, anion nhận electron nên lớn hơn Z — đây là điểm dễ lẫn khi đề không nói rõ “nguyên tử trung hòa”.
Việc hiểu đúng Z và A còn là cơ sở để viết kí hiệu nguyên tử, xác định vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn và giải thích tính chất hóa học về sau.
Mẹo ghi nhớ và cách nhận diện nhanh
Câu hỏi về “số đơn vị điện tích hạt nhân” gần như luôn quy về cặp proton – electron. Ghi một dòng: “Z là proton, trung hòa thì electron bằng proton” — đủ để loại mọi phương án nhắc neutron. Câu hỏi về định nghĩa nguyên tố thì chỉ cần nhớ “một nguyên tố = một số proton”, và lấy bộ ba đồng vị hiđro làm phản ví dụ để loại ngay các phương án dựa vào số khối hay số neutron.
