Title CHUYÊN ĐỀ 1.6. MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ - SLATER - NĂNG LƯỢNG.pdf ✅

Eliên kết = 2EH ― EH2 = 2.( ― 2,189.10―18.6,022.1023 .10―3 ) ―( ― 3070) = 433,57 kJ/mol. Câu 3. a) Tính năng lượng của electron ở trạng thái cơ bản trong các nguyên tử và ion sau: H, He+ . b) Tính năng lượng ion hóa của H và năng lượng ion hóa thứ 2 của He. Hướng dẫn giải a) Năng lượng của electron trong hệ một hạt nhân và một electron: En = ― 13,6.Z 2 n2 (eV) Ở trạng thái cơ bản: n = 1. * Với H: E1(H) = -13,6eV; * Với He+ : E1(He+ ) = - 54,4 eV; b) Năng lượng ion hóa của hidro là năng lượng tối thiểu để bứt e ra khỏi nguyên tử hoặc ion, tức là đưa e từ trạng thái cơ bản ra xa vô cùng (không truyền thêm động năng cho electron. Dễ thấy: I1(H) =13,6eV; I2(He) = 54,4 eV. Câu 4. Khi phóng tia lửa điện qua các nguyên tử hydrogen ở áp suất thấp, các electron bị kích thích lên trạng thái năng lượng cao hơn. Sau đó, electron nhanh chóng chuyển về mức năng lượng cơ bản (n = 1) và bức xạ ra photon với các bước sóng khác nhau tạo thành dãy phổ. Tính bước sóng (λ) nhỏ nhất và bước sóng lớn nhất theo nm của dãy phổ nếu electron chuyển từ n > 1 về n = 1. Biết trong hệ một electron, một hạt nhân, năng lượng của electron được tính theo công thức: En = - 13,6. (eV). Cho: h = 6,626.10-34 J.s ; c = 3.108 m/s; 1eV= 1,6.10-19J Hướng dẫn giải - Bước sóng dài nhất ứng với sự chuyển từ mức n = 2 về mức n = 1: + Emin = E2 – E1 = 1,63.10-18 (J) => 34 8 7 max 18 min hc 6,626.10 .3.10 1, 22.10 m 122nm E 1,63.10 - - - l = = = = - Bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển từ mức n = ¥ về mức n = 1: + Emax = E¥ – E1 = 2,18.10-18 (J) => 34 8 8 min 18 max hc 6,626.10 .3.10 9,12.10 m 91, 2nm E 2,18.10 - - - l = = = = Câu 5. Năng lượng của các hệ nguyên tử chứa một electron có thể tính theo công thức: En = -13 ,6. 2 2 n Z (n: số lượng tử chính, Z: số đơn vị điện tích hạt nhân). a) Tính năng lượng của electron trong các hệ N6+, C5+, O7+ ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích thứ nhất. b) Qui luật liên hệ giữa En với Z tính được ở trên phản ánh mối liên hệ nào giữa hạt nhân với electron trong các hệ đó? Từ đó cho biết ion nào bền nhất và kém bền nhất. c) Trị số năng lượng tính được ở câu a có quan hệ với năng lượng ion hoá của mỗi hệ trên hay không? Tính năng lượng ion hoá của mỗi hệ. Hướng dẫn giải a. Ở trạng thái cơ bản có năng lượng thấp nhất nên chọn n=1. Ta có E1 = -13,6 Z2 (eV) Thứ tự theo trị số Z: Z = 6 ® C5+ : (E1) C5+ = -13,6 x 62 = -489,6 eV Z = 7 ® N6+ : (E1) N6+ = -13,6 x 72 = -666,4 eV Z = 8 ® O7+ : (E1) O7+ = -13,6 x 82 = -870,4 eV Với n=2 thì 2 2 2 2 13,6 3,4 (eV) 2 Z E Z ́ = - = - ́ Z = 6 ® C5+ : (E2) C5+ = -3,4 x 62 = -122,4 eV Z = 7 ® N6+ : (E3) N6+ = -3,4 x 72 = -166,6 eV Z = 8 ® O7+ : (E4) O7+ = -3,4 x 82 = -217,6 eV 2 2 n Z

  2 10 1 2 11 E Na 13,6. 1645,6(eV) 1 + = - = -   2 11 1 2 12 E Mg 13,6. 1958, 4(eV) 1 + = - = -   2 12 1 2 13 E Al 13,6. 2298, 4(eV) 1 + = - = - b) Quy luật liên hệ giữa E1 và Z: Z càng tăng thì E1 càng âm (càng thấp). Quy luật này phản ánh lực hút hạt nhân tới electron được xét: Z càng lớn thì lực hút càng mạnh => năng lượng càng thấp => hệ càng bền, bền nhất là Al12+ . c) Trị số năng lượng đó có liên hệ với năng lượng ion hoá, cụ thể:   10 10 Na : I E , Na 1645.6 10 1 + + = - = + (eV)   11 11 Mg : I E , Mg 1958.4 14 1 + + = - = + (eV)   12 12 Al : I E , Al 2298, 4 12 1 + + = - = + (eV) Câu 8. Biết En = -13.6. 2 2 Z n (n: số lượng tử chính, Z: số đơn vị điện tích hạt nhân). a) Tính năng lượng le trong trường lực một hạt nhân của hệ N6+, C5+, O7+ . b) Qui luật liên hệ giữa En với Z tính được ở trên phản ánh mối liên hệ nào giữa hạt nhân với electron trong các hệ đó? c) Trị số năng lượng tính được có quan hệ với năng lượng ion hoá của mỗi hệ trên hay không? Tính năng lượng ion hoá của mỗi hệ. Hướng dẫn giải a) Theo đầu bài, n phải bằng 1 nên ta tính E1. Do đó công thức là E1 = -13,6. Z2 (eV) (2') Thứ tự theo trị số Z:   5 5 2 1 Z 6 C : E C 13,6.6 489,6eV + + = Þ = - = - 6 6 2 1 Z N 7 : (E )N 13,6.7 666, 4eV + + = Þ = - = -   7 7 2 1 Z O E O 8 : 13,6.8 870, 4eV + + = Þ = - = - b) Quy luật liên hệ E, với Z: 2 càng tăng E1 càng âm (càng thấp). Qui luật này phản ánh tác dụng lực hút hạt nhân tới e được xét: Z càng lớn lực hút càng mạnh Þ năng lượng càng thấp => hệ càng bền, bền nhất là O7+ . c) Trị năng lượng đó có liên hệ với năng lượng ion hoá, cụ thể:   5 6 1 5 C : I E ,C + + = - = + 489, 6 eV.   6 6 N : I E , N 7 1 + + = - = + 666, 4 eV.   7 7 O : I E ,O 8 1 + + = - = + 870,4 eV. Câu 9. Cho 2 nguyên tố X và Y. X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 4 . Trong bảng dưới đây ghi các năng lượng ion hóa liên tiếp In ( n = 1 , . . . , 6 ) của chúng ( theo kJ.mol-1 ) I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 1086 2352 4619 6221 37820 47260 Y 590 1146 4941 6485 8142 10519 1. Xác định X và Y. 2. Tính l của bức xạ phải dùng để có thể tách được electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử Y. 3. Tính năng lượng của nguyên tử X và ion X+ . Hướng dẫn giải 1. Xác định X và Y.