Bài tập chương 2 môn hóa đại cương–Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

Bài tập Hóa Ðại Cương
Chương 2. Cấu tạo nguyên tử- Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa hQc-liên kết hóa hQc
2.1. Biết bước sóng của vạch xanh trong quang phổ bức xạ của nguyên tử hydro là 486 nm. Hãy tính
năng lượng của một mol hydro phát xạ photon nằm trong vạch ánh sáng xanh? (giải sử rằng mỗi
nguyên tử phát xạ một photon)
ÐS: 24.6 x 104 (J/mol)
2.2. Hãy xác định những giá trị có thể của số lượng tử phụ, số lượng tử từ và số orbital ứng với số lượng tử chính n = 4. ÐS: l = 0, m=0 l = 1, m = -1, 0, +1 l = 2, m = -2, -1, 0, +1, +2
l = 3, m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
Có tổng cộng 16 orbital.
2.3. Hãy viết cấu hình electron theo cách ký hiệu orbital của các nguyên tố sau: O, Si, S, Cr, Fe, Cu biết
biết rằng điện tích hạt nhân của các nguyên tố này lần lượt là 8, 14, 16, 24, 26, 29. ÐS: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 8O: 14Si: 16S: 24Cr: 26Fe: 29Cu:
2.4. Hãy cho biết cấu hình electron nào sau đây không đúng và viết lại cho đúng:
a) 1s22s22px 1 2py 1 ; b) 1s22s22px 2 2py 1 ; c) 1s22s22px 1 2py 1 2pz 1 3s2; d) 1s22s22px 2 2py 1 2pz 1 3s2 ÐS: b,c, và d sai sửa lại:
b) 1s22s22px 1 2py 1 2pz 1; c) 1s22s22px 2 2py 2 2pz 1 ; d) 1s22s22px 2 2py 2 2pz 2
2.5. Hãy xác định số electron tối đa tương ứng với các số lượng tử sau: a) n=3, l=1; b) n=3, l= 2; c)
n=3, l=2 và m=-1; d) n=4, l=1 và m=0; e) n=4, l=2, m=1 và ms = +1/2
ÐS: a) 6; b) 10; c) 2; d) 2; e) 1
2.6. Hãy cho biết bộ các số lượng tử theo thứ tự n, l, m, ms là được viết cho cặp electron hay một
electron, nếu chưa đúng thì sửa lại cho đúng, biết rằng số lượng tử chính là đúng.
a) 1,0 ,0, -1/2; b) 3,3,0,1/2; c) 3,2,3,+1/2; d) 1,1,2,+1/2 ÐS: a) 1 electron, đúng
b) căp electron, sai → sửa lại 3,0,0, 1/2
c) một electron, sai → sửa lại 3,2,2 (hoặc -2, -1, 0 +1),+1/2
d) một electron, sai → sửa lại 1,0,0,+1/2
2.7. Hãy sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: Ca, S, K, O, F, Al biết
rằng điện tích hạt nhân của các nguyên tố này lần lượt là 20, 16, 19, 8, 9, 13. ÐS:
F < O < S < Al < Ca < K
2.8. Hãy sắp xếp (có giải thích) các ion sau theo chiều tăng dần bán kính ion: a) Ca2+, K+, Al3+; b) Se2-,
Br-, Te2- . Biết điện tích hạt nhân của Ca, K, Al lần lượt là 20, 19, 13 và của Se, Br, Te lần lượt là 34, 35, 52.
ÐS: a) Al3+ < Ca2+ < K+ b) Br- < Se2- < Te2-
2.9. Hãy săp xếp (có giải thích) các nguyên tố sau theo chiều tăng dần năng lượng ion hóa thứ nhất: Na,
Mg, Al, Si, P biết điện tích hạt nhân của Na, Mg, Al, Si, P lần lượt là 11, 13, 13, 14, 15.
ÐS: Na < Al < Mg < Si < P
2.10. Hãy sắp xếp (có giải thích) các nguyên tố sau theo chiều tăng dần ái lực electron: B, Na, F, O biết
điện tích hạt nhân của các nguyên tố này lần lượt là 5, 11, 9, 8.
ÐS: Na < B < O < F
2.11. Hãy viết cấu hình electron đầy đủ của nguyên tố thuộc chu kỳ 2 có các năng lượng ion hóa liền kề
(IE) tính bằng (kJ/mol) được cho sau đây: IE1= 1086; IE2 = 2352; IE3 = 4620; IE4 = 6222; IE5 = 37831; IE6 = 47277. ÐS: 1s22s22p2
2.12. Hãy viết cấu hình electron đầy đủ của nguyên tố thuộc chu kỳ 3 có các năng lượng ion hóa liền kề
(IE) tính bằng (kJ/mol) được cho sau đây: IE1= 578; IE2 = 1817; IE3 = 2745; IE4 = 11576; IE5 = 14841; IE6 = 18379. ÐS: 1s22s22p63s23p1
2.13. Hãy tính số electron dùng chung trong ion SO 2- 4 ÐS: 8
2.14. a) Hãy viết cấu hình electron theo phương pháp MO-LCAO của các phân tử và ion sau O + 2, O2 , O - 2- 2 , O2
b) Tính bậc liên kết và cho biết tính chất từ của chúng
c) so sánh độ bền liên kết và độ dài liên kết giữa chúng ÐS: O2: 1s 2  1s
*2  22s  *22s  22p  2 2py =2 2 pz 2 *1 py =2 *1
pz → bậc liên kết = 2; thuận từ O2+: 1s 2  1s
*2  22s  *22s  22p
 2py 2 =2 pz 2 2 py *1
→ bậc liên kết = 2,5; thuận từ O2-: 1s 2  1s
*2  22s  *22s  22p  2 2py =2 2 pz 2 *2 py =2 *1
pz → bậc liên kết = 1.5; thuận từ O2 2- : 1s 2 1s *2 2s 2 2s *2 2p
2 2 py 2=2 pz 22 py *2=2 pz *2 → bậc liên kết = 1; nghịch từ
Ðộ bền liên kết O2 > O2 + > O2 - > O2 2- và chiều dài liên kết O2 < O2 + < O2 - < O2 2-
2.15. Hãy giải thích vì sao độ bền liên kết của O + +
2 lớn hơn O2 trong khi đó độ bền liên kết của N2 nhỏ hơn N2 ÐS:
Vì bậc liên kết trong O2+ (2,5) lớn hơn O2 (2) nên độ bền liên kết của O2+ > O2, trong khi đó bậc
liên kết trong N2+ (2,5) bé hơn N2 (3) nên độ bền liên kết của N2+ < N2
2.16. Dựa vào phương pháp MO-LCAO hãy giải thích có sự tồn tại của các ion sau không? B 2+ 2- 2 và F2 ÐS:
B22+: 1s21s*22s22s*2→ bậc liên kết = (4-4)/2 = 0 F 2- 2 *2 2 *2 2 2 2 *2 *2 *2
2 : 1s 1s 2s 2s 2p 2py =2pz 2py =2pz 2p → bậc liên kết = (10-10)/2 = 0
Cả hai ion trên có bậc liên kết bằng 0 nên không tồn tại