Bài tập hóa học đại cương tập 1 nguyễn đức chung

Khối lượng mol nguyên tử của một nguyên tố có cùng trị số với khối lượng bì Khối lượng của một phân tử cũng được biểu thị đơn vị khối lượng nguyên tử.. Nêu sự khác biệt giữg hóa trị uới

NGUYEN DUC CHUNG (BÀI TẬP

HóA Học ĐẠI CƯƠNG

BÀI TẬP HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

(Tap 1)

NGUYEN DUC CHUNG

Câu hỏi giáo khoa Bài tập tự luận

Bài tộp trắc nghiệm

có lời giải -

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA

TP HO CHi MINH - 2010

LỒI NÓI ĐẦU

Bộ sách:

Hóa hạc đại cương,

Bài tập háa học đại cương,

Giải bài tập trắc nghiệm hóa học đại cương,

Thực hành hóa họo đợi cương,

được hiên soạn theo chương trình chuẩn môn học Hóa học đại cương (AD do hộ Giáo dục và Đào tạo bạn hành, nhằm mục đích giúp các bạn sinh viên hiểu và nấm chắc các kiến thức lí thuyết, nắm vững kĩ năng thực hành của môn họ Hóa học đại cương

Trọng nhiều năm qua, bộ sách đã được nhiều thầy cô và các bạn sinh viên thuộc nhiều trường đại học và cao đẳng sử đụng làm tài liệu tham khảo Oăn cứ vàn góp ý sủa các đồng nghiệp và các bạn sinh viên, bộ sách nay được chỉnh lí nhiều lần,

Vài năm gần đây nội dung chương trình môn học Hóa học tại các trường phá thông đã thay đổi, ngoài ra khuynh hướng cải tiến môn Héa hoo dai cương cũng đang được tiến hành tại nhiều nước trên thế giới Trên oơ sở đó, trong lần tái bản này, cuốn sách Bai tập hóa học

đại cương đã được biên soạn lại với nhiều cải tiến về nội dung va be

eye Phan *cận bằng hóa học" được tách thành một chương riêng (Chương 6), Do tâm quan trọng “các hợp chất phối trí” cũng ược xem

xét trang một chương riêng (Chương 9) Để tiện cho việc học tập, các

bài tập trắc nghiệm không còn tách rời thành một phần riêng, trái lại được ghép vào nội dụng từng chương cụ thể Có sự gia tăng đáng kể số

lượng bài tập tự luận (870) cũng như bài tập trắc nghiệm (849)

Với những cải tiến như vậy, hi vọng đáp ứng được yêu cầu nâng cao ki năng giải bài tập Hóa học đại cương của các bạn sinh viên các trường

đại học và cao đẳng cũng như các bạn học sinh phổ thông của các lớp chuyên Hóa,

Xin sắm ơn các đẳng nghiệp và bạn đọc đã khuyến khích động viên

chúng tôi biên soạn cuốn sách, Chân thành mạng bạn đọc tiếp tục đóng

gấp ý kiến xây dựng cho cuốn sách hoàn thiện hơn

Thành phế Hồ chí Minh, ngày 15 tháng 2 năm 2010

Nguyễn Đức Chung

Bài tẬpP co ok Denese enter eee teeta 49

Chương3 LIÊN KẾT HÓA HỌC ¬— khay 107

Câu hồi cà cà vay ra cv LOT

Chương 1 Các khái niệm và định luật căn bân

Chương 1 :

CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CĂN BẢN

CÂU HỘI

L1 Nêu sự khác biệt giữa: khối lượng nguyên tử uới khốt lượng moi nguyên tủ,

khốt lượng phân tử uới khối lượng moi phân tử

Trả lời:

a) Khối lượngcủa một nguyên tử được biểu thị đơn vị khối lượng quy ước: đơn vị khối lượng nguyên tử (dvklnt) Met don vi khối lượng nguyên tử có khối lượng bằng 1112 khối lượng của nguyên tử cacbon (đồng oị 12C) tức là bang 1,6605387 x 107?” kg Ví dụ khối lượng nguyên tứ hiđro là 1,00797 đvkl-

n (xấp xỉ 1 đvklnt), khối lượng nguyên tứ oxi 1a 15,9994 dvklnt (xdp xi 16

Khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tử là tÌ số khối lượng nguyên

từ của nó uới 1/12 phần khối lượng của nguyên tử cacbon Khối lượng

nguyên tử tương đối kí hiệu chung là A, là con số không có thứ nguyên Ví

du: A,(O) = 15,9994 A,(Cu) = 63,546

Khối lượng moi nguyên tử là khối lượng tính bằng gam của một moÌ nguyên

tử đó Một moi nguyên tử oxi có khối lượng 16 g Ta nói: Khối lượng mol nguyên tử oxi bằng 16 g mol"! va viét: A(O) = 16 g mol-! Như thế 3 mol nguyên tử oxi có khối lượng 48 g

Khối lượng mol nguyên tử của một nguyên tố có cùng trị số với khối lượng

bì Khối lượng của một phân tử cũng được biểu thị đơn vị khối lượng nguyên

tử Ví dụ khối lượng phân tử hiđro là 2,01594 đvklnt, khối lượng phân tử nước

là 18,01534 dvklnt “

Khối lượng phân tử tương đối của một phân từ là tÌ số khối lượng phân tử cửa nó uới 1112*phân khối lượng của nguyên từ cocbon Khối lượng phân tử tương đối kí hiệu chung là M, 1a con số không có thứ nguyên Ví dụ:

M,(H;O) = 18,0152, M,(H,) = 2,01594

Khối lượng phân tử tương đổi bằng tổng khối lượng nguyên tử tương đối của

Khối lượng moi phân từ là khối lượng tính bằng gam của một mol phân tử

chất đó Vi dụ: một moi phân tử nước có khối lượng 18,0152 g Ta nói: Khối lượng mol phân tử nước bằng 18,0152 g mol ýà viết: M(H,O) = 18,0152 g

Khối lượng mol phân tử của một chất có cùng trị số với khối lượng phân tử chất đó

Moi là lượng nguyên tố hay lượng chất bao gồm N, x 6,0221367 x 1023 hat vi

mô (nguyên tử, phân tử, ion )

12

2 mol nguyén tir hidro gim 2N, nguyen tir hidro

3 mol phân tử nước gồm 8N, phân tử nước,

Con số W, trên đây được gọi là số Avogadro

Nêu sự khác biệt giữg hóa trị uới số oxi hóa, phân ứng oxi hóa - khử dới phản

Trả lời:

a) Hóa trị 3à đại lượng đặc trưng cho khả năng tạo liên kết của một nguyên

tử của một nguyên tổ Nếu quy ước hóa trị H trong các hợp chất bằng (D, ta

Naz 0; CaO; Feg0g; C Og; Py Og; S03; Mng 07; Os O4

đóa trị của mỗi nguyên tố có liên hệ mật thiết với cấu hình electron của

nguyên tử nguyên tố đó và tùy thuộc vào kiểu liên kết hình thành ta có điện hóa trị hay cộng hóa trị

Canxi oxit (CaO) là hợp chất ion, ta bảo: điện hóa trị của canxi là +2, điện

Metan (CH,) là hợp chất cộng hóa trị, ta bảo: cộng hóa trị của cacbon bằng

4, cộng hóa trị hiđro bằng 1

b) Số ozi hóa là một đại lượng đặc trưng cho trạng thái oxi hóa - khử của một nguyên tố trong thành phẩn đơn chất hay bợp chất Số oxi hóa là một

khái niệm quy ước, nó iè số điện tích xuất hiện ở nguyên tử đã cho trong phân

từ nếu như xảy ra sự chuyển dịch hoàn toàn các clectron liên kết vé phía

nguyên từ có để âm điện lớn hơn, +

+2~1 +172 0

Vi dụ: CÁOI,, HỤO, Cl,

©) Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng trong đó có sự chuyển đời (hoàn toàn hay một phản) electron từ một nguyên tử (hay ion) này sang một nguyên tử (hảy ion) khác Ví dụ, trong phản ứng giữa dung dich SnCl, véi dung dich FeCl, c6 su chuyén electron tir ion Sn?* sang ion Fe:

18

Chương 1 Các khải niệm và định luật căn bản

oxi héa, vi du FeCl, là chất oxi hóa, nó đã bị khử thành FeCl,

Quá trình cho electron của chất khử (lam tang 96 oxi hóa nguyên tố) được gọi

là sự oxi hóa Quá trình nhận electron của chất oxi hóa (làm giảm số oxi hóa nguyên tố) là sự khử

Khác với loại phan ứng kể trên, có những phần ứng trong đó số oxi hóa của tất cả các nguyên tố đều không đổi Ví dụ :

AgNO,(dd) + HCKdd) 7- AgCl(r) + HNO,(dd)

Đương lượng một nguyên tố là khối lượng nguyên tố đó kết hợp (hay thay thế)

8 phần khối lượng oxi hay 1,008 (bằng 1, nếu quy tròn) phần khối lượng biảro

Theo dinh nghia Dy = 1,008, Dy = 8

Đương lượng của một hợp chất là số phân khối lượng chất đó tác dụng vừa đủ với 1,008 phần khối lượng hiđro hay 8 phần khối lượng oxi hay nói chung với

Ví dụ: đương lượng của nguyên t6 clo 14 35,5, đương lượng của nguyên tố canxi

là 90 Vậy cứ 35,5 phần khối lượng nguyên tố clo tác dụng vừa đủ với 20 phần

Đương lượng của nguyên tố A có liên hệ đơn giản với khối lượng nguyên tử của A và số oxi hóa Z (lấy giá trị tuyệt đối) của nó khi tạo thành hợp chất

Duong lượng của một hợp chất A có liên hệ đến khối lượng phân tử của nó:

_ Khối lượng phân tia

Pa

Với phản ứng trao đổi;

Axit: Z = số nguyên tử hiđro của một phân từ axit thực tế tham gia phản ứng

Bazo: Z = số nhóm hiđroxyl OH của một phân tử bazơ thực tế tham gia phần

Với phản ứng oxi hóa ‹ khử:

2 = số electron mà một phân tử chất khử cho hay một phân tử chất oxi hóa:

nhận

Ví dụ: 2FeClidd) + SnCl,d4) -> 2FeClydd) + SnOl/(dd)

Meeot Mạng; _ 189,7

Pretl, “J = 162.5; Dancy, = p02 = = 94,85

Đương lượng gam một chất (đơn chất hay hợp chất) là khối lượng một lượng

chất đó tính bằng gam có con sổ trùng uới đương lượng của nó

“Vi dụ: nếu H,SO, có đương lượng 49 thì trong trường hợp này một đương

lượng gam axit sunfurie có khối lượng 49 g

Ba đương lượng gam axit sunfurie có khối lượng 147 g

Mối liên hệ giữa số gam (m) và số đương lượng gam (z') của một chất có đương

Số gam (in)

Số đi, “TT ——~

Ba) Đương lượng gam (Ð)

Từ biểu thức tổng quát của định luật đương lượng, ta suy ra:

Như vậy nội dung định luật đương lượng có thể phát biểu lại như sau:

“Trong các phản ứng hóa học, các chất tác dung vita di oới nhau theo cùng

một số đương lượng (tức là theo cùng một số đương lượng gam)”

Định luật đương lượng được áp dụng nhiều trong thực tế, nhất là trong hóa

học phân tích định lượng

Ngoài đơn vị đương lượng gam (viết tắt đlg), ta còn có các đơn vị đương lượng

Chương 1, Các khải niệm và định luật căn bản

14

L5

kilogam (đlkg) và đương lượng mniligam (đìmg) với tương quan:

_ ldikg = 10? dig ; 1 đÌmg = 10-5 dig

Thế nào là mật khí H tưởng! Thế nào là phương trình trang thái khí lí tưởng?

Cho biết ý nghĩa của hằng số khí R†

Trả lời:

"Thuật ngữ khí lí tưởng dùng để chỉ một trạng thái của các chất khí trong đó mỗi phân tử (hoặc nguyên tử) được coi là một chất điểm (kích thước phân tử không đáng kể so với thế tích bình chứa) và chỉ có va chạm đàn hỏi giữa

chúng cũng như giữa chúng với thành bình

Phương trình trạng thái khí lí tưởng (phương trình Clapeyron-Mendeleev) cho

ta biết mối liên hệ giữa các tham số nhiệt động (nhiệt độ tuyệt đối T, áp suất

khí P, thể tích khí V) với số mol khí lí tưởng n:

Nang lugng’| Joule J kgm?/s?

Công suất | Watt W_ kgm2⁄% tức J/s

Chương 1, Các khái niệm và định luật cắn bản

a) H,SOfdd) + Cự) > 5 SOfk) + COk) + H,O%6)

b)_ H,SO,(dd) + Cur) > 7CuSO,(dd) + SO,@) + H;O()

2H,SO,idd) + Cir) + - 2808) + OO,(6) + 2H,O0)

2H,SOdd) + Cur) => CuSO,(dd) + 8Oz@) + 2H,O(/)

Cu: chất khử Trong hai mol H,SO, có một mol là chất oxi hóa, một mol là

môi trường tạo muối đồng sunfat

Cân bằng các phương trình phản ứng dưới đây bằng phương pháp thăng bằng

a) SO) + Clk) + H,O(2 => H,8O,(dd)+ HC\dd)

b) MnO,{r) + HCKdd) -» MnCl(dd) + Clk) + H,O(é)

ce) HNO,dd) + Cur) + Cu(NO,), + NO,(h) + H,O(£)

d) HNO,dd) + Cur) > Cu(NO,), + NOG) + HOC)

e) Fe(OHDjø) + O,(6) + HO) >» Fe(OH),(r)

f) Lydd) + Na,S,0,dd) => Nalidd) + Na,8,0,(dd)

g) KMn0,(da) + FeSO, (dd) + H,SO,(dd) > K,SO/dd) + MnSO,(ddp

+ Fe,(SO,),(dd) + H,O(4)

h) K,Cr,0,(dd) + Kidd) + H,SO,dd) > Cr,(S0),dd) + I,(dd)

+ KgSO/d4) + H,O(é) Trả lời:

11

12

a) 8O,ð) + Cl,#) + ?H,O/) ”> H,§O/dd) + SHCldg)

bì MnOzz) + 4HCldd) + MnOljdd) + Cl(k) + 2H,O()

¢) 4HNO,(dd) + Cur) -> CuNO,)(4d) + 2NO,@&) + H,O(/)

d) SHNOdd) + 3Cur) ~> 30uNO,),(44) + 2NO07 + 4H,0(/)

e) 4Fe(OH),r) + 0,2) + 2H,02) + 4Fe(OH) ir)

f) Idd) + 2Na,S,Ojdd) + 2Nal(dd) + Na,S,O,(dd)

8) 2KMnO,(dd) + 10FeSO,(dd) + 8H,SOdd) -» K,SO,(dd) +

2MnSO,(dd) + BFe,(SO,);(đ2) + 8H,O(/)

h) K,Cr,0,(dd) + 6KI(dd) + 7H,SOdd) > Cr,(SO,)(đ2) + 3l,(dd) +

4K,SO,(dd) + 7H,O(0)

Cân bằng các phương trình phản ứng duéi đây bằng phương pháp thăng bằng

a) As,S.(r) + HNO,(dd) + H,O(0) > H,AsO,(dd) + H,SO,(dd) + NOt)

b) NH,NO,r) + N,O0) + H,O0)

© Cij(k) + KOHidd) -» KCKdd) + KClO,(dd) + H;O()

Trả lời:

a) Ass8; + HNO, +H,O—>H;AsO,+ H,SO, + NOt

2Asg'?— 4e —> 2Asts

Đây là phản ứng oxi hóa khử nội phân tử

NH,NO,r) > -N,O@) + 2H,O(0

Chương 1 Các khái niệm và định luật căn bản

a) FeS,(r) + O,4) -> Fe,O,(r) + 50,(k)

b) Mgtr) + HNO,(dd) + Mg(NO,),(dd) + N,Oh) + H,O(4)

c} KNOJr) + FeS,œ) KNO¿?) + Fe,On(r) + SO,(k)

a) AgNOsr) > Ag(r) + NOg(k) + Onth)

8) Ba(OH),(dd) + Idd) > Bal,(dd) + Ba(IO,)(dd) + H,O(é)

Trả lời:

a) 4FeB,ứ) + 11O,“) +> 2Pe,Osr) + 8850O;(È)

b) 4Mgir) + 10HNO,(dd) -» 4Mg(NO,),(dd) + N,O(k) + 5H,O(¢)

¢) 15KNO,(r) + 2FeS,(r) » 15KNO,(r) + Fe,0,(r) + 480,(4)

d) 2AgNO,r) > 2Agớ) + 2NO,(h) + O,(k)

e) 6Ba(OH),(dd) + 6l(dd) > 5Bal(dd) + Ba(I0,),(dd)+ 6H,O()

Định đương lượng từng nguyên tố dưới đây trong các phản ứng:

e) Cir) + Of) 2 CO@) Des ?

ad Cr) + Of4) - CO,(a) Đẹ= ?

Trả lời:

Dg = 89:4 = 8, Đụ, = 66 : 8 = 18/6), Đụ = 18: 8 = 6, Đẹ = 13: 4 = 8,

Định đương lượng từng axit, từng bazơ trong các phản ứng:

a) H,PO/dd)+ NaOHidd) + NaH,PO,dd) + H,OU)

b) H,POjdd) + 8NaOH(Gd) + Na,POdd) + 8H,OU)

ce) QHCNdd) + — Cu(OH)r) -> CuCl (dd) + 2H,0(é)

dì HƠMWdd) + CƠu(OH)g0) > Cu(OH)CMdđ) + H,Ô()

Trả lời: ‘

a) Dysyo, = 98; Dyson = 40- bY Dyspoy = 98: 3 = 32,6), Bysor = 40 9) Đụ =865, Doyory, = 9812 = 49d) Buc = 86,8, Bouog, = 98

Định đương lượng các chất gạch dưới:

8) FeSO,(dd) + BaCl(dd) => BaSQ4(r) + FeCl (dd)

hb) AlOsứ) + 6HCKdd) -> ^2AICH(d2) + 8H¿O()

6 ØO,() + NaOHidd) - NaHCQ,(da)

d) COk) + 2NaOH(dd) + Na,CO,(dd) + H,O(4)

e) Al,O,(r) + 2NaOHidd) -> 2NaAlO;(dd)+ HạO(/)

18

Định đương lượng gam các chất gạch dưới:

a) 2FeCls(dd) + SnOloidd) > 2FeCl,(dd) + 8nCl,(dd)

b) 2KMnO,(dd) + BHNOg(dd)+ 3HSO,(dd) > 2MnSO, (dd)

+ K;8O,(dd)+ BHNO;(đ2) + 3H;Ot)

©ì _K;n,O;(dd) + 3H;8(đd) +.4H;8O,(dd) + Ora(SO,);(dd)

Đụ po; = 98: 8 = 49, hupo, = 24 : 49 = 0,5 dig, PO B:

Đa, cup, = 294: 6= 49, nụ cạo, = 29,4 : 40 = 0,6 dig

Đgego, = 152:12 152, n'p.go, = 16,2: 152 = 0,1 dlg

Canxi clorua chứa 36% Ca va-64% Cl Định đương lượng canxi biết đương

Chương 1 Các khái niệm và định luật căn bắn

Mật kim loại tạo với oxi hai óxit, Khi đun nóng 3 g mỗi oxit trong một luông

khí hiẩro có dư, lượng nước lần lượt thu được là 0,679 g và 0,377 g

a) Tính đương lượng của kim loại trong từng oxit;

b) Định tân kim loại,

Trả lời:

Trong axit thứ nhất: mụọ = (0,679 : 9) x8 = 0,604 (g), mp = 2,396 (g)

Suy ra đương lượng của R trong oxit thứ nhất Đạ = 81,73 Ta 06: a = 31,782,.,

Trong oxit thứ hai; mạ = (0,377:9) x8 x 0,335 (g), “mg = = 2,665 NV

uy ra đương lượng của R trong oxit thứ hai Đạ = 68,64

Ta có: Áp = 63,64z; Từ 31/75z, ~ 63,64z; ta rút ra Z, : Z; = 2 ¡ 1,

Nghiệm hợp lý là z¡ = 3, zạ = 1, nguyện tứ khối của R nằm trong khoảng 63,4

+ 68,8 tương ứng với nguyên tế đẳng,

Thiée tạo được bai oxlt, về khối lượng laại thứ nhất có 78,8% thiếc, loại thứ

hai cả 88,12% thiếp, Tính đương lượng và hóa trị của thiếc trong mỗi trường hợp; biết khối lượng nguyên tử thiếc là 118,7,

1,855 g một muối sắt clorua tác dụng vừa đủ 1,000 g NaOH, Tính đượng lượng

của muối sdt clorua, định công thức phân tử của nó

Trả lời:

15

a) Tìm thể tích các lượng khí sau đây ở điều kiện chuẩn: 80 g oxi ©¿, 3 g nitơ

oxit NO, 128 g lưu huỳnh dioxit SO,

b) Tim thé tich 6 diéu kiện chuẩn của một mol từng chất sau: khí Ø¿, khí eacbonic CO,, glixerin C;H,O; (là chất lồng khối lượng riêng d = 12,6 g m£°), Trả lời:

Khéi luong mol phan tet cia chat khi: M = 22,4x1,339 = 80g mol”

Tim khéi lugng khi butan C,H¡ạ chứa trong 1 bình kín dung tích 25 ý, áp suất

Khối lượng riêng của khí oxi ©; ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 gø £1, Tìm khối

lượng riêng của nó ở 17° và 800 torr

Trả lời;

Chương † Các khái niệm và định luật căn bản

1.38 Khối lượng riêng của một chất khí ở 40°C, 758 torr là 1,386 kg mŠ Tìm khối *

lượng mol phân tử chất khí

Trả lời:

9Hy/#) + Os¿) > 2H:O(4) Trước pứ œ (mol) a (mol) , ñì = 2Ø (mơl)

Trong điêu kiện đẳng tích - đẳng nhiệt:

ĐH Pom => Py =1x——=0,7 tin" '5 atm 15 I

1/88 Một bình kín dung tích cố định chứa hỗn hợp cùng thể tích oxi và axetilen ở 150°C Đốt cháy hỗn hợp, phần ứng hoàn toàn Hỏi áp suất mới của bình tang hay giảm như thế nào so với ban đấu khi đưa bình về 150°C ?

Trả lời:

2C;H¿(È) + BOjb) {+ 4COj(E) + 2H20(k) Trude pit: a (mol) a (mol)

Phan img: -0.4a ~a 0.8a 0,4a

Sau pứ: 0,6a 0 0.8a 0,4a

Ta có: P; = 0,9P,, Áp suất giảm 10 so với ban đầu

1⁄26 Một bình kín dung tích không đổi chứa hỗn hợp cùng thể tích nitơ với hidro

ở 0°C, 10 atm Sau khi tiến hành tổng hợp amoniac, đưa nhiệt độ bình về 0°C, a) Tìm áp suất bình sau phản ứng, giả sử có 60% lượng hiđro đã phản ứng b) Nếu áp suất trong bình sau phản ứng là 9 atm thì có bao nhiêu phần trăm mỗi khí đã tác dụng?

Trả lời:

Trude pu: a (mol) a (mol) _ fy = 2a (mol)

| Ấp suất sau phản ứng: Ð; = 8 atm

Co 10% khi.nito va 30% khi hidre da phan ung

Áp suất riêng chất khi - Định luật Dalton

1.27 Tron 30 ( khí CH¡ với 40 ý khí H, và 10 Ý khí CO ở cùng nhiệt độ Áp suất ban đầu của CH,, H, và CO tương ứng là 720; 630 và 816 mmHg Thể tích của hỗn hợp bằng 80 ý Tính áp suất riêng của từng khí và áp suất chung của

Chương 1 Các khải niệm và định luật căn bản

1.28 Một bình 5 ( chứa oxi áp suất 9 atm nối với một bình khác 10 £ chứa oxi áp suất 6 atm Mở khóa cho thông khí hai bình, hỏi áp suất khí cuối cùng là bao

nhiêu?

Trả lời:

Áp suất cuối : T29 t1 gx6= 3+4 = 7atm,

1,29 Cho 4,17 g PCI, hóa hoi tai 273°C trong 1 bình kín dung tích không đổi 4,48/

Một phần PCI, bị phân hủy theo phương trình phản ứng:

PClÐ > = PCA) + Chữ)

Áp suất cuối cùng là 0,3 atm Tính áp suất riêng từng khí trong hỗn hợp

Tra lai

Số mol PCI, đã lấy: 4,17 : 208,5 = 0,02 mol

Áp suất lúc đầu của PCI,:

Sau phan ứng, (0,02 + z) mol khí ứng với áp suất 0,3 atm

Trước phản ứng, 0.02 mol khí có áp suất 0,2 atm

Rút ra:

002rx 0,8

“0020.2

Sau phan ứng, trong bình có 0,01 mol PCI; dư, 0,01 mol PCI;, 0,01 mol Cl,,

áp suất chung của bình 0,3 atm Vậy áp suất riêng của mỗi khí là 0,1 atm

Chuyển đổi đơn vị

1.331 Biết khối lượng nguyên tử tương đối của sắt là 55,85

a) Quy đối 245,74 g nguyên tố sắt thành số moÌ nguyên tố sắt

b) Trong 245,74 g sắt có bao nhiêu nguyên tử sắt

c) Tính khối lượng một nguyên tử sắt bằng đơn vị kg

¢) 6,022 x 1079 nguyén tif sdt có khdi lugng 55,85 x 10-9 kg

1 nguyên tử sắt có khối lượng:

55,85 «107 = 9,27%10°% kg,

6,022 x10 :

182 Chuyển đổi 1 đvklnt thành đơn vị kg,

Trả lời:

1 mol nguyên tử !?C có khối lượng 0,0120000 kg,

1 mol nguyên tử cé 6,022.10? nguyên tử, mỗi nguyên tử nặng 12 đvklnt:

6.0221367 x 10?3 nguyên tử cacbon có khối lượng 12 g (2Œ)

1 nguyên tử cacbon có khối lượng 12 : 6,0221887 x 10 g,

1⁄12 nguyên tử cacbon có khối lượng: 1 : 6,0221867 x 108 g,

Chương 1 Các khải niệm và định luật căn bản

Khi đốt cháy 0,0989 g một ancol trong oxi thu duge 0,2160 g cacbon dioxit va

0,1194 g nước Thành phần phản trăm khối lượng của nguyên tố oxi trong ancol là:

a) 33,6%,

Chất điệp lục (clørophin) có trong thực vật chứa 2,72Z khối lượng là magie (Mg = 24,305) Biết rằng mỗi phân tử chất điệp lục chỉ chứa một nguyên tử magie, vậy khối lượng mol phân tử chất điệp lục là:

Để đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (X) người ta đã dùng đúng 1,28 g khí oxi

và thu được 672 mí khí cacbonic (0°C, 1 atm) va 0,54 g nước Thanh phan phan trăm khối lượng từng nguyên tố của (X) là:

Đốt cháy hoàn toàn 4.60 g chất hiu co (Y) thu duge 3,60 g nude Dan toan bp

klí cacbonic sinh ra vao V lit dung dich nude véi trong thi thu duge 8,00 g kết tủa, thêm tiếp vào đó một lượng dư dung dich natri hidroxit thi duge them

3,50 g kết tủa nửa Chất (Y) có công thức phân tử trùng với công thức đơn

giản Vậy công thức phân tử của (Y) và thể tích V có giá trị tương ứng là:

Phản ứng phụ sau đây xảy ra trong một nhà máy sản xuất tơ nhân tạo:

3C8, + 6NaOH = 2Na,C8, + Na,CO, + 3H,O

hi có 88,0 m£ cacbon đisunfua lỏng (d = 1,26 g mí!) tác dụng với 3,12 mol

natri hiđroxit với hiệu suất 100% thì số gam Na;CS, sinh ra là:

a} 310g: b) 180 g; c} 119 g; d) 88 g

21

3CH;CH,OH + PCI, -» 3C,H,Cl + H,PO,

Vậy hiệu suất thu được etyl clorua la:

8,0 g hỗn hợp hai kim loại hòa tan hoàn toàn trong dung dịch axit clohidric

lodng cho 4,48 ¢ khi hidro (0°C, 1 atm), Số gam muối khan thu được tổng cộng là:

a) 11,1 g; b) 33,3 g; ce) 22,2 g; d) 44,4 g

Hòa tan 3.06 g hỗn hợp hai muối cacbonat kim loại hóa trị không đổi bằng

một lượng dư dung dịch axit clohidric thấy thoát ra 672 m khí eacbonic (0°C,

1 atm) Tổng số gam muối khan thu được khi cô cạn dung dịch là:

a) 3,39 g; b) 4,48 g; c) 1,13 g; d) 2,24 g

Hòa tan 7,8 g hén hgp hai kim loai nhom va magie bằng dung dich axit clohidrie dư Sau phản ứng khối lượng dung dịch táng thêm 7 g Khối lượng của nhôm và magie có trong ?,8 g hôn hợp tương ứng là:

a) 2,4 g và 5,4 g, b) 2,7 g va 5,1 g;

cj 5,1 g và 9/7 g; dì 5, g và 2/4 g

Để trung hòa 14,8 g hỗn hợp hai axit no đơn chức cần dúng 400 m/ dung dich

NaOH 0,5 M Téng số gam muối thu được sau khi cô can dung dịch là: ˆ

Khi hòa tan 3,06 g kim loại vào dung địch một axit thu được 2,82 £ khí hidro

ở 0°C, ?60 torr Đương lượng của kim loại là:

a) 24,30 b) 28,00 ° ¢) 20,00 đ) 12,15

Cùng một lượng kim loại kết hợp vừa đủ với 0,2 ø khí oxi hay 3,173 g một halogen Đương lượng của halogen tương ứng là:

Nhôm oxit có thể tham gia hai phản ứng sau (phương trình chưa cân bằng):

Àl,OÐgr) + HCMđd) + AICH(dd) + H;O()

Al,O,(7) + NaOH (dd) + HO) > Na[AKOH),Kdd)

Đương lượng của nhôm oxit lần lượt tương ứng là:

a) 51 va 51; b) 17 va 51; ©) 17 va 17; d) 102 va 17

Trong phản ứng sau (phương trình chưa cân bằng):

ị :

|

| :

Chương 1 Các khái niệm và định luật căn bản

Khối lượng axit oxaHic (đương lượng 45,0) vừa đủ để làm mất màu 1,68 g kali

pemanganat (đương lượng 31,6! là:

Khi đốt cháy khí hiđrosunfua thu được khí sunfurơ và hơi nước Biết rằng thể

tích các chất khí đo ở cùng nhiệt độ và áp suất, vậy để đốt cháy 10 ? khí

hidrosunfua thì thể tích khí oxi cần dùng là:

a) Bf; b) 10 6; ce) 154; d) 20 £

Một non hợp khí có thành phần phần trăm về thể tích như sau: 50% H,, 35% CH,, 8% CO, 2% C,H, va 5% tap chất không cháy Biết răng thể tích các chất khí nộ ở cùng nhiệt độ và áp suất, vậy để đốt cháy 1 m khí hiđrosunfua thì thể tích không khí (1⁄6 là oxi) cần dùng là:

Khi đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích một hidrocacbon khi (X) thi thu được 4 thể tích eaebon đioxit và tiêu thụ 30 thể tích không khí Biết rằng thể tích các ˆ

chất khí đo ở cùng nhiệt độ và áp suất, oxi chiếm 1⁄6 thể tích không khí Vậy

hidrocacbon (X) có công thức phân tử:

Tron 10 mé mét hidrocacbon khi (Y) với một lượng oxi dư rồi đem đốt cháy

hoàn toàn hiđrocacbon khí Khi làm lạnh để ngưng tụ hơi nước thì thể tích

khí thu được giảm bớt 30 mí Cho hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch KOH thì thể tích khí tiếp tục giảm thêm 30 mí nữa Biết rằng thể tích các chất khí đo ở cùng nhiệt độ và áp suất Vậy hiárocacbon (Ÿ) có công thức phân tử:

Định luật Avogadro và hệ quả

1.28 Có hai hợp chat (A) và (Bì Tí khối hơi của (A) so với (B) bằng 2 Ở cùng điểu kiện nhiệt độ và áp suất, 1 gam chất (B) có thể tích bằng thể tích 1 g khí

etan, (A) va (GB) có thể tương ứng là:

a) O;H,O, và CH,O b) C;H,O, và C,H,O,

e) - CH,O và C,H,O, d) C,H,O, và C;H,O,

23

1.26 Một lượng khi không đối chiếm thế tích 2,53 mẽ ở nhiệt độ —15°C và 191 torr

` Thể tích của khối khí đó tại 25°C và 1142 torr là:

1.29 Tại 25°C, khí nitơ có khối lượng riêng là 0,895 g (*! khi áp suất là:

a) 1.16 atm: b) 0,861 atm: c) 2,41 atm; d) 0,761 atm

1⁄30 Một bình kín dung tích cố định chứa hỗn hợp cùng thể tích oxi và axetilen ở 150% ,Đốt cháy hỗn hợp, phản ứng hoàn toàn, đưa bình về 150°C, Vậy, kết

luận nào dưới đây là đúng:

a) Áp suất mới của bình tăng 10% so với ban đầu;

bì Áp suất mới của bình giảm 10% so với ban đầu;

©) Áp suất mới của bình tăng 20% so với ban đầu;

đ! Ấp suất mới của bình giảm 20% so với ban đầu

1⁄31 Một bình kín dùng tích không đổi chứa hỗn hợp cùng thể tích nitơ với hiđro

ở 0%C, 10 atm Sau khi tiến hành tổng hợp ameniac đưa nhiệt độ bình về 05C

Ấp suất trong bình sau phần ứng là 9 atm Vậy, tỉ lệ phần trăm khí hidro da

tô, a

Chương 1 Các khái niệm và định luật căn bản

a) 38,2 atm, b) 9,40 atm c) 10,7 atm d) 15,8 atm

Khi lên men rượu người ta thu được một chất khí có thể tích 19,4 £ tại 17%

và 746 torr Số mol khí thu được là:

a) 0,80 mol; b) 1,25 mol; e) 10,ỗ mol; d) 13,6 mol

1,825 g khi (X) e6 thể tich 368 m/é tai 114°C, 946 torr Chất khí có công thức

nguyên (NO,), Vậy công thức phân tử của (X) là:

a) NO; b) N,O, c) N,0, d) N,O,

Một hợp chất hữu cơ (Y) có thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố:

55,8% C, 7,08% H và 37,93% O Khi hóa hơi 1,50 g chất (Y).ta thu được 530

mé hoi tai 100°C, 740 torr Công thức phân tử hợp chất (Y) là:

Áp suất riêng chất khí - Định luật Dalton

khí oxi là:

a) 192 torr; b) 358 torr; e) 153 torr; d) 427 torr

Trộn 3 ý khí cacbonic áp suất 720 torr với 4 f khí oxi áp suất 810 torr và 6

f khí nite áp suất 680 torr Thể tích hỗn hợp là 10 ( Ap suất riêng của từng khí và áp suất chung của hỗn hợp là:

Poo, Po, ‘Py, I Phan hợp,

“g) | 216 torr 324 torr 408 torr 948 torr

b) | 324 torr 408 torr 216 torr 948 torr

c) | 408 torr 216 torr 324 torr 948 torr

d) {216 torr 408torr 324 torr 948 torr

a) 600 torr; „ b) 800 torr; c) 700 torr, d) 500 torr

Tại cùng nhiệt độ, một bình ð £ chứa oxi áp suất 9 atm nối với một bình khác

10 / chứa oxi áp suất 6 atm Mở khóa eho thông khí hai bình Vậy, áp suất

Khí cuối cùng là:

a) 15 atm; b} 3 atm; c) 7 atm; d) 14 atm

Tron 3 { khi nito 4p sudt 720 torr v6i 2 ƒ khí oxi áp suất P Thể tích hỗn hợp

là 5 /, áp suất hỗn hợp là 732 torr Vậy P có giá trị là:

25

a) 750 torr; b) 650 torr; e) 550 torr; a) 850 torr

Trả lời Bài tập trắc nghiệm Chương 1:

Chương 2 Cầu tạo nguyên tứ - Định luật tuần hoàn

Chương 2

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN CÂU HỎI

H.L Nguyên tử được cẩu tạo bởi những loại hại cơ bản nào?

Khối | 10 ”° kg m, = 9,1093819 x 10 ”È kg | Tập trung khối

Điện | Trung hòa | e- -1.60217646 + 10 "oC Duong

lich | điện (1 dvdtL âm)

Năm 1912, dựa vào kết quả nghiên cứu quang phổ tia X các nguyên tô, nhà

khoa học người Anh Henry Moseley đã phát hiện được là: Số điện tích dương hạt nhân nguyên từ đúng bảng sổ tứ tự ⁄ của nguyên tố trong hệ thông tuần hoàn,

lạt nhân nguyên tử được tạo thành từ bai loại bạt cơ ban: hat proton và hạt

28

Số khối (Á) bằng tổng số proton và số nơtron của một hạt nhân nguyên tử:

A=Z+N Các nguyên tổ có số thứ tự lớn hơn 82 thường là những nguyên tố không bền,

: có tính phóng xạ Quan sát các nguyên tố có số thứ tự từ 2 tới 82 ta thấy các đồng vị bến có tỉ số /P thường chỉ biến đổi trong một: khoảng xác định:

Người ta ký hiệu đồng vị nguyên tố X có số khối A va sé điện tích hạt nhân

Z (số proton trong hạt nhân) như sau:

4x

Vi đụ, nguyên tố đồng có hai déng vi bén, hạt nhân đồng vị thứ nhất có 14

nơtron, đồng vị thứ hai eó 16 nơtron

Do có các dồng vị, khái niệm nguyên tế được định nghĩa như sau: "Nguyên tổ

hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân"

Electron Véi các nguyên tử trưng hòa điện, số eleetron có trong một nguyên

tử dúng bằng số thứ tự Z của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn,

Khi một nguyên tử trung hòa điện mất eleetron ta được ion dương, khi nguyên

tử nhận electron ta duge ion dm Vi du:

Na - le-» Nat

Cl + le -> CỊ- Trường hợp nòo hạt nhân nguyên tử không bên? Sự phân rã hạt nhân là gi?

Yếu tố chính để xác định một hạt nhân nguyên tứ có bền hay hong là tỉ số:

Sé notron

Sé proton P

a) Voi những nguyên tố có số thứ tự nhỏ, tỉ số trên gần với 1 Khi số thứ tự

' tăng, tỉ số trên cũng tăng Quan sát các nguyên tố có số thứ tự từ Z = 2 đến

Z ='82 có các đồng vị bên, ta thấy tỉ số trên biển đối từ 1 đến 1,524,

bi Hạt nhân nguyên tứ có chứa 2, 8, 20, 50, 82 hay 126 proton hoặc nơtron

thường bên hơn những hạt nhân nguyên tử không có 2, 8, 20, 50, 82 hay 126

Chương 2 Cấu tạo nguyên tử - Định luật tuần hoàn

13

©) Hạt nhân nguyên tử có một số chẵn cả proton lẫn nơtron thường bên hơn

hạt nhân có số lé cá proton lẫn notron

dì Kể từ poloni (Z = 84) trở đi các nguyên tố đều có tính phóng xạ Các đồng

vi cia teenexi (Tc, Z = 43) va prometi (Pm, Z = 61) đều là những đông vị phóng xạ

Mật nguyên tố được gọi là phóng xe khi hạt nhân của nó tự phân rã Do điện

tích hạt nhân thay đổi, nguyên tử nguyên tế này biến thành nguyên tử nguyên tế kháo,

Vi dụ, nguyên tử radi khi phóng ra một hạt ø thì số điện tích hạt nhân của

nó giảm 9 đơn vị, số khối giảm 4 đơn vị, nguyên tử radi biến đổi thành

nguyén tit radon:

_

(Radi) (Radon) (Hat anpha)

Radon lại tiếp tục phóng xạ biến đổi thành nguyên tế khác để cuối cùng đến

Pb là nguyên tố không phóng xạ thì ngừng lại

Tat cả các quá trình phân hủy phóng xạ đều là những quá trình biến đổi bậc

mật: tốc độ phân hủy tại thời điểm ? nào đó tỉ lệ thuận với khối lượng m của chất phóng xa có tại thời điểm đó

Tée độ phân hủy phúng xạ tại thời điểm £ = áp =hm

Ở đây b là hằng số phóng xq, gid tr] cia k chi phy thude vao bdn chat quá

trình phóng x4, không phụ thuộc vào điêu kiện bên ngoài (nhiệt độ, áp

suất ), Tại thời điểm ban đầu / = 0, khối lượng của nguyên tố phóng xạ bằng

my, tai thời điểm ý khối lượng của nó bằng mụ Biến đổi biểu thức và lấy tích phân xác định hai vế ta có:

my t

j - o-Ps = |in 22 =

my 6 Mm (2.2)

Thai gian edn thiết để phân hủy hết một nửa khối lượng của nguyên tố phúng

xa được gọi là chu kì bán hủy và kí hiệu là tạạ Ta có:

30

2 Khi chuyển động trên quỹ đạo này, electron không thu hay phát năng lượng (năng lượng của nó được bảo toàn) Như vậy, mỗi quỹ đạo tương ứng với một mức năng lượng xác định (ta nói nứng lượng của electron được lượng tử

hóa)

8 Khi hấp thụ năng lượng, electron chuyển từ quỹ đạo có năng lượng thấp

lên quỹ đạo có năng lượng cao hơn Ngược lại khí chuyển từ quỹ đạo năng _ lượng cao về quỹ đạo năng lượng thấp nó sẽ phát ra năng lượng đưới dang bức xạ

Căn cứ vào các tiên để trên, Bohr đã rút ra được những kết quả sau cho

nguyên tử hiđro:

RA) Tính được bán kính quỹ đạo bên của nguyên tử hiđro, tốc độ tà năng lượng electron khi chuyển động trên quỹ đạo đỏ

Electron duy nhất của nguyên tử hiđro khối lượng m chuyển động trên quỹ

đạo tròn bán kính r với tốc độ ø quanh hạt nhân điện tích +Ze, theo Bohr,

Để thuận tiện người ta quy ước: ] rydberd = 2,18 x 10°18 J, khi'dé electron di

chuyén trén quy dao-n, ban kinh r cé nang lugng toan phan tinh theo don vi

Chương 2 Cấu tạo nguyên tứ - Định luật tuần hoàn

b) Giới thích được bản chất uật lí của quang phổ oạch nguyên tit va tính toán

được u‡ trí các uạch quang phổ hidro

Khi quan sát kĩ quang phổ vạch của nguyên tử hiđro, người ta thấy có 3 vùng phân biệt:

« Vùng thuộc phần tử ngoại của quang phổ được gọi là dãy Lyman;

« Vùng thuộc phần hồng ngoại quang phổ được gọi là day Paschen;

¢ Vùng phần lớn thuộc phân nhìn thấy được gọi là đãy Balmer, đây là phần quan trọng nhất cúa quang phổ vạch nguyên tử hidro,

‘Nam 1885, nhà vật lí quang phé Johann Balmer e6 nhận xét tần số các vạch

thuộc vùng nhìn thấy quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđro có thể biểu thị bằng công thức:

Hình 2.1 Dãy Balmer của phổ phái xạ nguyên tử hiểro -

Lí thuyết cấu tạo nguyên tử của Bohr giải thích được nguồn gốc xuất hiện các vạch phổ, Ở điều kiện nhiệt độ bình thường, các electron của nguyên

tử hiđro tên tại ở mức năng lượng thấp nhat (n = 1) Khi bị kích thích (ví

dụ phóng điện), chúng chuyển lên những quỹ đạo xa hạt nhân và có năng

lượng cao hơn, khi dé electron hap thy nang lượng từ bên ngoài Các elep-

tron không tên tại lâu ở trạng thái kích thích Khi các electron chuyén tir

quỹ đạo lượng tử xa nhân (năng lượng E,) về quỹ đạo gần nhân (E,) nó

Với nguyên tử hiđyo (2 = 1):

+ Các bức xạ thuộc dãy Balmer luôn có n= 2,

+ - Các vạch day Lyman xuất hiện khi có sự chuyển địch eleetron từ quỹ đạo

có số lượng tử chính bằng 3, 3, 4 , về quỹ đạo có n,=1,

¢ Các vạch dãy Pasehen xuất hiện khi of sự chuyển địch từ quỹ đạo có số

lượng tử chính bằng 4, ð, 6 , về quỹ đạo n, = 3,

Tuy nhiên, với những nguyên tử phức tạp hơn hiđro,

những kết quá phù hợp với thực nghiệm

Cha biết những cơ sử của ca học lượng tứt

Trả lời

1, Sdng vat chat De Broglie:

Mọi hạt cột chất bất hi khol lugng m, tée do v déu gắn (liên dei) vet mét sáng 4 cho bởi hệ thúc:

lí thuyết Boehr không cho

Vai vật thé v1 mô, sóng liên đới có độ dài són,

với các thiết bị do đạo,

tinh chat sóng

Với vật thé yi mé yhy electron, có thé do d

và tính chất sóng trở nên quan trong +

§ quá nhỏ không phát hiện được

khi đó tính chất hạt chiếm ưu thế và có thể bộ qua

luge độ đài sóng của sóng liên đới

thời chính xác cä tọa độ va tốc độ

Chương 2 Cấu tạo nguyên tử - Định luật tuần hoàn

Trái lại, với vật thể vi mô h/m là không còn nhỏ, khi đã biết chính xác tốc

độ của nó thì không thể biết chính xác vị trí của nó

Quang phổ vạch cho biết chính xác năng lượng của electron, tức tốc độ chính

xáo của nó, vì thế ta khổng thể biết chính xác vị trí của nó Với cơ học lượng

tử không tôn tại khái niệm quỹ đạo chuyển động cụ thể của electron Người

ta chỉ có thể xác định khả năng xuất hiện electron tại một điểm vào một thời điểm là nhiều hay ít, tức là chỉ có thể biết được xác suất xuất hiện của elec-

tron tại điểm đã cho

3 Phương trình sóng Schrodinger

a) Với mỗi hạt vật chất khối lượng m có một hàm sóng t,y,z) Giá trị của

biểu thức;

Mow, =P dvdvds

cho biết xác suất tìm thấy hạt trong nguyên tố thể tích du = dxdydz

Vì xác suất tìm thấy hạt trong toàn bộ không gian là bằng 1, nên:

+

{jMGIwzÌP k4 =1

Đó là điều kiện chuẩn hóa của hàm sóng

b) Với mỗi hạt có năng lượng toàn phần E, ham ¥ théa man phương trình:

we = EM (Phuong trinh Schrédinger)

Một hệ gồm một electren điện tích -e và hạt nhân điện tích +Ze, thé nang

Phương trình œỉ phân riêng cấp hơi đối với ba biến số x, +,z trên đây chỉ giải 4

được chính xác với một số giá trị gián đoạn của E Muốn vậy, người ta chuyển

hệ tọa độ Descartes về hệ fpø độ cầu với các đối số r, ó, Ø, trong đó:

x=rsin 2c0s á, y =" sin Øãin Ø6, z =r cos 0

Kết quả của việc giải phương trình cho nghiệm W của phương trình ị

®(2) là một hàm phụ thuộc vào một tham 8d m,, m, nhận các giá trị nguyên

đương từ —£ qua 0 đến + tổng cộng 2 + 1 giá trị; mự được gọi là số lượng tử

từ,

Ø() là một hàm phụ thuộc hai tham số f và ;n„

Tích sé ©(6).0(6) được gọi là phần góc của hàm sóng ¥

Mật hàm sóng \ tưởng ứng với một bộ 3 số lượng tif (n,/ ', m„) miêu tả trạng

thái một electron như thế được gọi là một orbifal nguyên tử (ký hiệu là AO), Tên cúa orbital nguyên tử được gọi theo ¢:

Bảng 2.1 trình bày các orbital nguyên tử của nguyên tử một electron, trong

đó ø, là bán kính Bohr và bằng 0,529 x 10! m, Z = 1 với nguyên tử hidro

„Số lượng tử chính (z) xác định số nút của hàm sóng Nu? ia diém hay mat 6

đó hàm sóng đổi đấu Như vậy hàm sóng triệt tiêu ở những điểm nút hay mat nút, và xác suất tim thay electron tại đó bằng 0,

Tổng số nút đối với hàm sóng ' bằng n - 1, Số nút trong phần góc bằng É, trong phản bán kính bằng n ~ + 1}, Ví dụ đối với orbital s (có £z0)thì

phản góc không có nút và phản bán kính có n - 1 nút,

Chương 2 Cấu tạo nguyên tử - Định luật tuần hoàn

Bảng 2.1 Một vài hàm sóng của nguyên tử một eleciron

ILš Cho biết những đặc điểm của phần góc của hàm sông?

Phần góc của hàm sóng có ý nghĩa quan trọng, khi nghiên cứu liên kết hóa

học người ta dùng thuật ngữ orbital nguyên tử để chỉ phần góc hàm sóng

35

Bài tập hóa học đại cương

36

Phần góc của hàm sóng của tất cả các orbital s không phụ thuộc vào các góc

6, @: các orbital s có tính đối xứng cầu, Trái lại các orbital p không đối xứng

cau

Hình 2.3 Cac orbital 3d cda nguyén tử hiđro*

Có ba hàm góc ứng với n = 9, ý = 1, Chúng giống nhau về hình dạng trong không gian Mỗi hàm có một trục đối xứng là trục tọa độ Descartes; trục x đối với orbital p,, trực y đối với orbital Py Dấu của hàm góc đổi khi đi qua mặt phẳng nút

Orbital p, định hướng đọc theo’ trục x, trong đó mặt phẳng yz là mặt phẳng

Chương 2, Cấu tạo nguyên tử - Định luật tuần hồn

hàm đ,„ cĩ hai trục là những đường phân giác trục tọa độ xy

Phản gĩc của đ„_¿ cĩ hình dạng tương tự ba orbital trên, điểu khác biệt là

orbital này định hướng dọc theo đá trục x và 7

Phân gĩc orbital đ,; cĩ hình dạng hơi khác: z là trục đối xứng dọc theo đĩ orbital d.; định hướng; vịng khuyên bà quanh z cĩ cực đại trong mặt phẳng

xy

Cho biết ý nghĩa của bộ bốn số lượng tứ?

1 Số lượng tử chính n: cĩ thể nhận giá trị nguyên đương, xác định năng

lượng của eleetron, ví dụ năng lượng của electron trong nguyên tử hiđro (hoặc ion một electron với điện tích hạt nhân 2)

Nếu tính theo đơn vị Joules phương trình tên cĩ dạng:

Bình thường nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản, electron cé nang lugng thấp

nhất (w = 1) Khi dun nĩng, chiếu sáng electron nhận năng lượng và chuyển

lên mức năng lượng cao hơn Trạng thái kích thích này kém bén, electron chỉ tốn tại một thời gian rất ngắn (cỡ phần triệu giây) ở trạng thái này, sau đĩ electron lại chuyển về mức năng lượng thấp và phĩng năng lượng dư thốt ra dưới dạng bức xạ điện từ Vì vậy, quang phổ phát xạ của các nguyên tử là quang phể vạch

2 Số lượng ti momen géc orbital Ý cĩ thể nhận giá trị nguyên từ 0 đến (n-1), nghĩa là tổng cộng n giá trị

Người ta kí hiệu trạng thdi electron ứng với các trị số khác nhau của £ như sau:

#?

38

‘10 12 3

s pdf

Như thế 7 xác định hình dạng và tên orbital nguyên tử,

Với những nguyên tử nhiều electron, năng lượng của electron còn phụ thuộc

cả vào giá trị của /, những electron có cùng giá trị ý lập nên một phán lớp và

có năng lượng như nhau Lớp thứ n có n phân lớp

t 0 1 238 Tên phân lớp eleetron |sø p ở ƒ£

3 Số lượng tử từ zmụ„: có thể nhận các giá trị từ ~f đến + kể cả giá tri 0, gồm (3É + 1) giá trị

Số lượng tử từ đặc trưng cho sự định hướng cdc orbital nguyên tử trong từ

trường tù quyết định số orbital có trong một phân lớp

Ví dụ:

f=0 m,=0 có một giá trị m, tức là một orbital's

(=1 m,=-1,0,+1 có ba giá#r| m„ tức là ba orbital p: Po Py VAP,

f=s2 m, = ~2,-1,.0, +1, +2 có năm orbital ở: a, "_ đa

(23 m,= =3, =2, =1, Ô, +1, +9, +3 có bay orbital f ye?

4, Sélugng ti? spin electron m, duge phat hién khi Dirac van dung li thuyét

tương đối vào nghiên cứu lớp vỏ eleetron nguyên tử Nhiều dữ kiện thực

nghiệm cho thấy electron còn có momen động lượng riêng không có liên hệ

gì với chuyển động của nó xung quanh hạt nhân nguyên tử, momen động

lượng nội tại này có giá trị bằng:

Chương 2 Cấu tao nguyên từ - Định luật tuần hoàn

Sự phân bố eleetron của nguyên tử tuân theo những nguyên ÍÍ tử quy tắc nào?

Hệ quá của nguyên lí là mỗi AO chỉ có thể chứa nhiêu nhất hai electron có

Orbital nguyên tử không có electron nào choán được gọi 1a orbital trống, elec- tron duy nhất chứa trong một orbital nào đó được gọi là elsetron độc thân Cặp electron spin trái đấu của một orbital nào đó được gọi là cdp electron kết đội

9 Nguyên lí oững bên: “Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử, các electron

sé chotin những mức năng lượng thấp trước thức là trạng thói uững bên trước) rồi mới đến những trạng thải năng lượng cao hơn tiếp theo” Những đữ kiện quang phổ cho thấy thứ tự tăng dân các mức náng lượng AO trong nguyên tử trung hòa điện:

39

Vào năm 1869 khi xếp các khoảng 69 nguyên tố được biết thời bấy giờ theo

chiều tăng của bhối lượng nguyên tử thành một bảng gồm các hàng (gọi là chu ki) va cột (gọi là nhóm), nhà hóa học Nga Dmitri Mendeleey da phát hiện