a a
!"#"$a%#%!
Phn 1: CU TO NGUYÊN T
BÀI TP PHÂN RÃ PHÓNG X - PHN GN HT NHÂN
Caâu 1: Cht phóng x 210Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính khi lng Po có phóng x là 1 Ci (S:
0,222 mg)
Câu 2: Tính tui ca mt pho tng c bng g bit rng phóng x
−
β
ca nó bng 0,77 ln phóng x
ca mt khúc g cùng khi lng va mi cht. Bit 14
C
T 5600
= nm. (S: 2100 nm)
Câu 3: Xét phn ng ht nhân xy ra khi bn các ht
α
vào bia Al: 27 30
13 15
Al P n
+ α → +
. Cho bit: mAl =
26,974u ; mP = 29,970u ; m
α
= 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u.Hãy tính nng lng ti thiu ca
ht
α
cn thit phn gn xy ra. (S: 3MeV)
Câu 4: Mt mu poloni nguyên cht có khi lng 2 (g), các ht nhân Poloni
(
)
210
84
Po
phóng x phát ra ht
α
và chuyn thành mt ht nhân A
Z
X
bn.
a. Vit phơng trình phn ng và gi tên A
Z
X
.
b. Xác nh chu kì bán rã ca poloni phóng x bit trong 365 ngày nó to ra th tích V = 179 cm3 khí He
(ktc)
c. Tìm tui ca mu cht trên bit rng ti thiim kho sát t s gia khi lng A
Z
X
và khi lng cht
ó là 2:1. (S: a. 82Pb207 Chì b. 138 ngày )
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
BÀI TP HOÁ LƯNG T - MOMEN LƯNG CC – NNG LƯNG LIÊN KT
Câu 1: Thc nghêm xác nh c momen lng cc ca phân t H2O là 1,85D, góc liên kt
HOH
là
104,5o, dài liên kt O–H là 0,0957 nm. Tính ion ca liên kt O–H trong phân t oxy (b! qua momen
to ra do các cp electron hóa tr không tham gia liên kt ca oxy). 1D = 3,33.10-30 C.m. "i#n tích ca
electron là -1,6.10-19C ; 1nm = 10-9m.
Hng dn gii:
Gi thit ion ca liên kt O – H là 100%
ta có:
-9 -19
-30
0,0957.10 .1,6.10
= =4,600D
3,33.10
µ. => ion ca liên kt O – H là 32,8%
Câu 2: Ánh sáng nhìn thy có phân hy c Br2(k) thành các nguyên t không. Bit rng nng lng phá v
liên kt gia hai nguyên t là 190kJ.mol-1. Ti sao hơi Br2 có màu? Bit h = 6,63.10-34 J.s ; c = 3.108 m.s-1 ;
NA = 6,022.1023 mol-1.
Hng dn gii
-7
A
c
E = h .N = 6,3.10 m
λ
λ.
Do
λ
nm trong vùng các tia sáng nhìn thy nên phân hy c và có màu.
Câu 3: Bit
2
n2
Z
E = -13,6 (eV)
n
×(n: s lng t chính, Z: s ơn v i#n tích ht nhân).
a. Tính nng lng 1e trong trng lc mt ht nhân ca mi h# N6+, C5+, O7+.
b. Qui lu$t liên h# gia En vi Z tính c % trên phn ánh mi liên h# nào gia ht nhân vi electron trong
các h# ó ?
Hng dn gii
a. Theo u bài, n phi bng 1 nên ta tính E1. Do ó công thc là E1 = −13,6 Z2 (ev) (2’)
Th t theo tr s 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
a a
!"#"$a%#%!
b. Quy lu$t liên h# E1 vi Z : Z càng tng E1 càng âm (càng thp). Qui lu$t này phn ánh tác d'ng lc hút ht
nhân ti e c xét: Z càng ln lc hút càng mnh & nng lng càng thp & h# càng bn, bn nht là O7+.
Câu 4: Vi#c gii phơng trình Schrodinger cho h# nguyên t 1electron phù hp tt vi lý thuyt c in ca
Bohr v s lng t hóa nng lng.
2
n2
Z
E = -13,6 (eV)
n
×. " cho ti#n s d'ng thì các giá tr s ca các
hng s xut hi#n trong công thc trên c chuyn ht v ơn v eV. "iu thú v là khi ta s d'ng công thc
trên cho phân t heli trung hòa. Trong nguyên t heli lc ht nhân tác d'ng lên electron b gim bt do
electron khác chn mt. "iu này có ngh(a là i#n tích ca ht nhân tác d'ng lên electron không phi là Z = 2
na mà s) nh! hơn gi là i#n tích hi#u d'ng (Zeff). Nng lng ion hóa ca nguyên t heli % trng thái cơ
bn là 24,46eV. Tính Zeff.
Hng dn gii
Mi electron % lp n = 1 ca nguyên t heli có nng lng –Z2eff = 13,6eV
Mc nng lng thp nht ca heli –Z2eff = 27,2eV
* trng thái cơ bn ion He+ có nng lng = -4.13,6 = -54,4eV
Nng lng ion hoá = (-54,4 + Z2eff. 27,2) = 24,46 => Zeff = 1,70
Câu 5: Bng phơng pháp quang ph vi sóng ngi ta xác nh phân t SO2 % trng thái hơi có: 2
SO
1,6D
µ =
o
o
S O
d 1,432A ; OSO 109 5
−= = .
a. Tính i#n tích hi#u d'ng ca nguyên t O và nguyên t S trong phân t SO2
b. Tính ion ca liên kt S-O
Hng dn gii
a. "i vi phân t SO2 có th xem trung tâm i#n tích dơng trùng vi ht nhân nguyên t S còn trung tâm
i#n tích âm s) nm % im gia on th+ng ni hai ht nhân nguyên t O. Nh v$y momen lng cc ca
phân t SO2: 2
SO
2
µ = × δ
. Trong ó
là khong cách gia hai trong tâm i#n tích và c tính nh sau:
o
o
1,432 cos59 45' 0,722A
= × =. Theo d ki#n ã cho: 2
SO
1,6D
µ = nên t ây rút ra:
18
8 10
1,6 10
0,23
2 0,722 10 4,8 10
−
− −
×
δ = =
× × × ×
V$y i#n tích hi#u d'ng ca nguyên t O là -0,23 còn i#n tích hi#u d'ng ca nguyên t S là +0,46 i#n tích
tuy#t i ca electron
b. Mt khác nu xem liên kt S-O hoàn toàn là liên kt ion thì momen lng cc ca phân t là:
2
8 10
SO
0,722 10 2 4,8 10 6,93D
− −
µ = × × × × =
V$y ion x ca liên kt S-O bng: 1,6
x 100% 23%
6,93
= × =
Câu 6: Tính nng lng liên kt ion ENa-F ca hp cht ion NaF. Bit các tr s (kJ/mol): INa = 498,5 ;
FF = -328 ; khong cách ro = 1,84
o
A
, nNaF = 7 là h# s ,y Born,
12
o
8,854.10
−
ε = là hng s i#n môi trong
chân không. ENa-F c tính theo công thc:
2
A
A B A B
o o
N .e 1
E 1 I F
4 . .r n
−
= − − −
π ε . (S: ENa-F = 497,2)
Phn 2: S BIN THIÊN TUN HOÀN CA MT S TÍNH CHT THEO CHIU TNG DN
IN TÍCH HT NHÂN
Caâu 1: Tính nng lng mng li ca LiF da vào các s li#u cho b%i bng sau:
Nng lng (kJ/mol) Nng lng (kJ/mol)
Ái lc electron ca F(k) : AF = –333,000 Liên kt F–F: Elk = 151,000
Ion hoá th nht ca Li(k): I1 = 521,000 Sinh nhi#t ca LiF(tinh th) = –612,300
Entanpi nguyên t hoá Li(tinh th) = 155,200 Umng li= ?
S: Uml = 1031 kJ.mol-1
a a&
!"#"$a%#%!
Câu 2: Nng lng ion hóa th nht ca các nguyên t chu kì 2 nh sau
a. Hãy cho bit vì sao khi i t Li n Ne, nng lng ion hóa th nht ca các nguyên t nhìn chung tng
dn nhng t: Be sang B ; t N sang O thì nng lng ion hoá th nht li gim dn
b. Tính i#n tích ht nhân hi#u d'ng Z’ i vi mt electron hóa tr có nng lng ln nht trong các
nguyên t trên và gii thích chiu bin thiên giá tr Z’ trong chu kì. Bit rng: 13,6eV = 1312kJ/mol ;
2
12
Z'
I 13,6 (eV)
n
=
S: 1,26 ; 1,66 ; 1,56 ; 1,82 ; 2,07 ; 2,00 ; 2,26 ; 2,52
Câu 3: Nng lng liên kt ơn gin gia hai nguyên t A và B là EAB luơn ln hơn giá tr trung bình cng
các nng lng liên kt ơn EAA ; EBB là
AB
∆
:
( )
AB AA BB AB
1
E E E
2
= + + ∆
. Giá tr
AB
∆
(kJ/mol) c trng
cho phn c tính ion ca liên kt AB liên quan n s khác nhau v âm i#n gia A và B, tc là hi#u s
A B
χ − χ
. Theo Pauling:
A B AB
0,1
χ − χ = ∆
. " thu c giá tr âm i#n ca nguyên t các nguyên t
khác nhau, Pauling gán giá tr âm i#n ca hiro là 2,2
a. Tính âm i#n ca Flo và Clo da vào các s li#u nng lng liên kt:
HF HCl F2 Cl2 H2
565 431 151 239 432
b. Tính nng lng liên kt ECl-F
Hng dn gii
a. F F
1
2,2 0,1 565 (151 432) 3,85
2
χ − = − + => χ =
Cách tính tơng t: Cl
3,18
χ =
b.
1
Cl F
1
3,85 3,18 0,1 x (151 239) x E 240kJ.mol
2
−
−
− = − + => = =
Câu 4: Da vào phơng pháp gn úng Slater, tính nng lng ion hóa th nht I1 cho He (Z = 2).
Hng dn gii:
He có cu hình 1s2,
( )
2
* 2
*
He *2 2
13,6 2 0,3
13,6(Z )
E 2 2 78,6eV
n 1
−
= − = − = −
He+ có cu hình 1s1,
2 2
*
2 2
He
13,6Z 13,6 2
E 54,4eV
n 1
+
×
= − = − = −
Quá trình ion hoá: * *
1 He
He
He He 1e I E E ( 54,4) ( 78,6) 24,2eV
+
+
→ + = − = − − − =
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Phn 3: CU TRÚC MNG TINH TH
Caâu 1: Tinh th NaCl có cu trúc l$p phơng tâm di#n. Tính bán kính ca ion Na+ và khi lng riêng ca
tinh th NaCl bit cnh ca ô mng cơ s% a = 5,58
o
A
; bán kính ion
o
Cl
r 1,810 A
−= ; khi lng mol ca Na
và Cl ln lt là: 22,99 g.mol-1 và 35,45 g.mol-1 (S: r+ = 0,98
o
A
; d = 2,23 g/cm3)
Caâu 2: Tinh th Fe
− α
có cu trúc tinh th l$p phơng tâm khi và cng a ca ô mng cơ s% là
o
a 2,860A
= còn
Fe
− γ
kt tinh dng l$p phơng tâm di#n vi
o
a 3,560A
=. Tính bán kính kim loi và khi
lng riêng ca st thuc hai loi cu trúc trên bit Fe = 55,800 g/mol
S: Fe
− α
: r = 1,24
o
A
; d = 7,92 g/cm3 ;
Fe
− γ
: r = 1,26
o
A
; d= 8,21 g/cm3
Nguyên t Li Be B C N O F Ne
I1 (kJ/mol) 521 899 801 1087
1402
1313
1681
2081
a a'
!"#"$a%#%!
Câu 3: Tinh th MgO có cu trúc kiu NaCl vi cnh ca ô mng cơ s%:
o
d 4,100A
=. Tính nng lng mng
li ca MgO theo phơng pháp Born-Landré và phơng pháp Kapustinxki bit rng s Madelung ca mng
li MgO: a = 1,7475 ; e = 1,602.10-19C ;
12
o
8,85.10
−
ε = ; NA = 6,023.1023 ; nB = 7
Theo Born-Landré:
2
A
o B
Z Z e aN
1
U (1 )
4 R n
+ −
= −
πε vôùi R = r+ + r-
Theo Kapustinxki: 7
Z Z n
U 1,08.10
R
+ −
−
=
Hng dn gii
Thay s vào hai phơng trình trên ta suy ra:
Theo Born-Landré: U = 4062 kJ/mol ; theo Kapustinxki: U = 4215 kJ/mol
Câu 4: St kim loi nóng chy % 1811K. Gia nhi#t phòng và im nóng chy ca nó, st kim loi có th
t-n ti % các dng thù hình và các dng tinh th khác nhau. T nhi#t phòng n 1185K, st có cu to tinh
th dng l$p phơng tâm khi (bcc) quen gi là st-
α
. T 1185K n 1667K st kim loi có cu to mng
l$p phơng tâm di#n (fcc) và c gi là st-
γ
. Trên 1167K và cho ti im nóng chy st chuyn v dng
cu to l$p phơng tâm khi (bcc) tơng t st-
α
. Cu trúc sau cùng (pha cui) còn c gi là st-
α
1. Cho bit khi lng riêng ca st kim loi nguyên cht là 7,874g.cm-3 % 293K,
a. Tính bán kính nguyên t ca st (cm).
b. .c lng khi lng riêng ca st (tính theo g.cm-3) % 1250K
Chú ý: B! qua các nh h%ng không áng k do s giãn n% nhi#t ca kim loi.
Thép là hp kim ca st và cacbon, trong ó mt s khong trng gia nguyên t st (các hc) trong mng
tinh th b chim b%i các nguyên t nh! là cacbon. Hàm lng cacbon trong hp kim này thng trong
khong 0,1% n 4%. Trong lò cao, s nóng chy ca st càng d/ dàng khi thép cha 4,3% theo khi lng.
Nu hn hp này c làm lnh quá nhanh (t ngt) thì các nguyên t cacbon c phân tán trong mng
st-
α
. Cht rn mi này c gi là martensite - rt cng và giòn. Dù hơi b bin dng, cu to tinh th ca
cht rn này là ging nh cu to tinh th ca st-
α
(bcc).
2. Gi thit rng các nguyên t cacbon c phân b u trong cu trúc ca st.
a. .c tính hàm lng nguyên t cacbon trong mt t bào ơn v (ô mng cơ s%) ca st-
α
trong
martensite cha 4,3%C theo khi lng.
b. .c tính khi lng riêng (g.cm-3) ca v$t li#u này.
Khi lng mol nguyên t và các hng s:
MFe = 55,847g.mol-1 ; MC = 12,011g.mol-1 ; NA = 6,02214.1023mol-1.
Hng dn gii
1. Các bc tính toán:
1. "nh ngh(a các tham s ca chiu dài (a, b, c, d1, d2 và r) và th tích (V1 và V2) cho c hai cu to bcc
và fcc ca st.
2. Tính th tích V1 ca ô mng ơn v ca st - 0 nh khi lng riêng ca nó (1bcc) % 293K, khi lng
mol nguyên t ca st (MFe), và s Avogadro NA.
3. Tính chiu dài d1 cnh ca ô mng ơn v bcc t th tích ca nó.
4. Tính bán kính nguyên t r ca st t chiu dài d1.
5. Tính chiu dài d2 ca cnh ô mng ơn v fcc (% 1250K) t bán kính nguyên t r ca st.
6. Tính th tích V2 ca ô mng ơn v fcc ca st - 2 t chiu dài d2 ca cnh.
7. Tính khi lng m ca s nguyên t st trong mt ô mng ơn v ca st - 2 t khi lng mol
nguyên t MFe ca st và s Avogadro NA.
8. Tính khi lng riêng (1fcc) ca st - 2 t các gía tr ca m và V2. Mt hng khác tìm khi lng
riêng 1fcc ca st - 2 là tính ti l# phn trm khong không gian chim ch trong c hai loi ô mng ơn
v bcc và fcc,
có th thay th các bc t 5 n 8 bng các bc t 5’ n 8’ sau ây:
5’. Tính t l# phn tm khong không gian chim ch ca ô mng ơn v bcc.
a a(
!"#"$a%#%!
6’. Tính t l# phn tm khong không gian chim ch ca ô mng ơn v fcc.
7’. T t l# fcc/bcc ta suy ra c t l#: 1bcc/1fcc.
8’. T gía tr cho trc % bc 7’ ta tính c 1fcc.
2. Các chi tit:
1. * 293K st - 0 có cu trúc tinh th bcc. Mi ô mng ơn v thc s cha hai nguyên t , trong ó mt
nguyên t % tâm ca ô mng. * 1250K, st - 2 có cu to tinh th fcc. Mi ô mng ơn v thc s
cha 4 nguyên t và % tâm ca mi mt có mt n a nguyên t .
- r: bán kính nguyên t ca st
- a: chiu dài ng chéo mt mt ca ô mng ơn v bcc.
- b: chiu dài ng chéo qua tâm ca ô mng ơn v bcc.
- c: chiu dài ng chéo mt mt ca ô mng ơn v fcc.
- d1: chiu dài cnh ca ô mng ơn v bcc ca st - 0.
- d2: chiu dài cnh ca ô mng ơn v bcc ca st - 2.
- V1: Th tích ca ô mng ơn v bcc ca st - 0.
- V2: Th tích ca ô mng ơn v bcc ca st - 2.
- Va: th tích chim b%i mt nguyên t .
- Va1: Th tích chim b%i hai nguyên t trong mt ô mng ơn v bcc.
- Va2: Th tích chim b%i bn nguyên t trong mt ô mng ơn v fcc.
- R1: T l# phn trm khong không gian chim ch trong mt ô mng ơn v bcc.
- R2: T l# phn trm khong không gian chim ch trong mt ô mng ơn v fcc.
3 2
a a1 a2 a2 a 1
3
2 2
2 2 2 2 3
1 1 1 1 1
3
2 2
2 2 3
2 2 2 2
4
V = r ; V = 2V ; V = 4V ; b = 4r ;
a = 2d ;
3
16r 16r
b = d a = 3d d = V = d =
3 3
16r 16r
c = 4r ; c = 2d d = V = d =
2 2
π
+
2. 1,000cm3 st có khi lng 7,874g % 293K (1bcc).
1 mol st có khi lng 55,847g (MFe).
V$y 0,1410mol ca st chim trong th tích 1,000cm3 hoc 1mol st s) chim th tích 7,093cm3.
1 mol tơng ng chim 6,02214.1023 nguyên t .
-23 3
1
7,093.2
V = = 2,356.10 cm
6,02214.1023 mi ơn v ô mng.
1. d1 = V11/3 = 2,867.10-8 cm.
2. Vi cu to bcc, gía tr ca d1 có th c biu th là: d1 = (16r2/3)1/2. V$y gía tr ca r s) là:
r = (3d12/16)1/2 = 1,241.10-8cm.
3. * 1250K, trong cu to fcc, d2 = (16r2/2)1/2 = 3,511.10-8cm.
4. V2 = d23 = 4,327.10-23cm3.
5. Khi lng m ca 4 nguyên t st trong ô mng ơn v fcc s) là:
m = 55,847.4/(6,02214.1023) = 3,709.10-22g
6. 1fcc = m/V2 = 8,572g/cm3.
Cách gii khác tìm khi lng riêng 1fcc ca st - 2:
5’. R1 = [(Va1)/V1].100% = 68,02%
6’. R2 = [(Va2)/V2].100% = 74,05%
7’. 1bcc/1fcc = 74,05/68,02 = 1,089
8’. 1fcc = 8,572g/cm3.
3. Các bc tính toán:
1. T phn trm cu thành ca martensite (theo khi lng), tính s mol tơng ng ca cacbon và st.
![Đề thi kết thúc học phần Nguyên lí Hóa học 2 [mới nhất]](https://cdn.tailieu.vn/images/document/thumbnail/2025/20251014/anhinhduyet000/135x160/69761760428591.jpg)
