-
Thông tin
-
Quiz
Bài tập Hóa đại cương - Hóa đại cương 1 | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Điều cần lưu ý là lý thuyết là sản phẩm từ trí tuệ của con người. Bằng kinh nghiệm của mình, con người cố gắng giải thích thế giới tự nhiên qua các thuyết. Nói cách khác, lý thuyết là phỏng đoán khoa học của con người. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !
Hóa đại cương 1 (CHEM001) 28 tài liệu
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 290 tài liệu
Bài tập Hóa đại cương - Hóa đại cương 1 | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Điều cần lưu ý là lý thuyết là sản phẩm từ trí tuệ của con người. Bằng kinh nghiệm của mình, con người cố gắng giải thích thế giới tự nhiên qua các thuyết. Nói cách khác, lý thuyết là phỏng đoán khoa học của con người. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !
Môn: Hóa đại cương 1 (CHEM001) 28 tài liệu
Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 290 tài liệu
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
ĐI HC QUC GIA THÀNH PH H CHÍ MINH
ĐI HC KHOA HC T NHIÊN KHOA HÓA HC
BÀI TP HÓA ĐI CNG 1 (LU HÀNH NI B) THÁNG 10/2016 2
Bài tập Hóa Đại Cương 1 MỤC LỤC
PHẦN 1: TỰ LUẬN ................................................................................................................................. 3
1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ .............................................................................................................. 3
2. CẤU TẠO LỚP VỎ ELECTRON – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN ................................................ 6
3. LIÊN KẾT HÓA HỌC ................................................................................................................. 17
4. CÁC TRẠNG THÁI TẬP HỢP CỦA VẬT CHẤT .................................................................... 34
5. DUNG DỊCH ............................................................................................................................... 41
PHẦN 2: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.................................................................................................... 44
1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – CẤU HÌNH ELECTRON – BẢNG PHÂN LOẠI TUẦN HOÀN44
2. LIÊN KẾT HÓA HỌC – TRẠNG THÁI TẬP HỢP – DUNG DỊCH ......................................... 50
Bài tập Hóa Đại Cương A1 3 PHẦN 1: TỰ LUẬN 1.
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
Câu 1: Hãy nêu sự khác biệt giữa Lý Thuyết và Định Luật. Nêu ra 3 định luật và 3 lý thyết. (Trang 3 và 4)
Định luật tổng kết những điều xảy ra, còn lý thuyết giải thích tại sao điều đó lại xảy ra như vậy.
Điều cần lưu ý là lý thuyết là sản phẩm từ trí tuệ của con người. Bằng kinh nghiệm của mình, con
người cố gắng giải thích thế giới tự nhiên qua các thuyết. Nói cách khác, lý thuyết là phỏng đoán khoa
học của con người. Muốn ngày càng tiếp cận tới sự hiểu biết chính xác hơn về thế giới tự nhiên, con
người phải liên tục tiến hành những thực nghiệm mới và điều chỉnh các lý thuyết phù hợp với những hiểu biết mới.
Câu 2: Hãy nêu các luận điểm của:
a) Định luật tỉ lệ bội: khi hai nguyên tố tạo thành một chuỗi các hợp chất, tỉ lệ khối lượng của
nguyên tố thứ hai kết hợp với 1 gam nguyên tố thứ nhất luôn luôn chia chẵn cho một số nhỏ nhất.
b) Định luật thành phần xác định: các chất dù được điều chế bằng cách nào cũng đều chứa các
nguyên tố như nhau với tỉ lệ khối lượng bằng nhau. c) Thuyết Nguyên tử:
- Mỗi nguyên tố được tạo thành từ những hạt rất nhỏ không phân chia được, gọi là nguyên tử.
- Các nguyên tử của cùng một nguyên tố thì giống nhau. Các nguyên tố khác nhau có nguyên tử khác nhau.
- Các nguyên tử kết hợp với nhau tạo thành các hợp chất. Mỗi hợp chất luôn có một tỉ lệ xác
định số nguyên tử các loại tạo thành nó.
- Khi phản ứng hóa học xảy ra, có sự sắp xếp lại của các nguyên tố trong hợp chất.
Câu 3: Giá trị khối lượng và điện tích của electron được xác định như thế nào? Trang 11, 12
Câu 4: Hãy tính tổng khối lượng của 6 proton và 6 neutron sau đó so sánh giá trị này với khối lượng
của một nguyên tử 12C. Hãy giải thích sự khác biệt về khối lượng này.
m = 6.mN + 6.mP = 6. 1,0087 + 6. 1.0073 = 12,096 (amu) và mC = 12 (amu)
Giải thích: khi các proton và neutron khi liên kết thành hạt nhân thì xuất hiện một giá trị gọi là độ hụt
khối và năng lượng liên kết riêng.
Câu 5: Kết quả đo điện tích của các giọt dầu bằng một thiết bị tương tự như thiết bị của Milikan được trình bày trong bảng sau: Giọt dầu Điện tích (10−19 C) Giọt dầu Điện tích (10−19 C) 1 13,458 5 17,308 2 15,373 6 28,844 3 17,303 7 11,545 4 15,378 8 19,214
Biết các điện tích này đều là bội số của một điện tích cơ bản. Hãy xác định điện tích cơ bản đó. 4
Bài tập Hóa Đại Cương 1
Câu 6: Giả sử ta phát hiện một hạt tích điện dương có tên là whizatron. Ta muốn xác định điện tích
cho hạt này bằng một thiết bị tương tự như thiết bị giọt dầu rơi của Milikan.
a) Cần phải hiệu chỉnh thiết bị của Milikan như thế nào để có thể đo được điện tích hạt Whizatron.
b) Kết quả đo điện tích các hạt dầu như sau: Giọt dầu Điện tích (10−19 C) Giọt dầu Điện tích (10−19 C) 1 5,76 4 7,20 2 2,88 5 10,08 3 8,64
Hãy xác định điện tích của hạt whizatron. 1,44.10-19
Câu 7: Bán kính nguyên tử Hydrogen bằng 0,0529 nm. Bán kính hạt proton bằng 1,510−15m. Giả sử
cả hai hạt đều có dạng hình cầu. Hãy tính tỉ lệ thể tích chiếm bởi hạt nhân Hydrogen so với thể tích toàn nguyên tử. 4 .π.R'3 R ' 3
V = 4 .π.R3 suy ra %(Vhạt nhân/ V nguyên tử) = = 3
.100% = 100% = 2,28.10-12 (%) 3 4 .π.R3 R 3
Câu 8: Bán kính hạt neutron bằng 1,510−15m. Khối lượng hạt bằng 1,67510−27 kg. hãy tính tỉ khối của hạt neutron. m m D = = 1,675×10-27 n = =1,185.1017 (kg/m3) V 4 .π.R3 4 3 .π.(1,5×10-15 ) 3 3
Câu 9: Trước năm 1962, thang đo khối lượng nguyên tử được xây dựng bằng cách gán khối lượng
nguyên tử bằng 16 amu cho oxy tự nhiên (hỗn hợp nhiều đồng vị). Biết khối lượng nguyên tử của Co
là 58,9332 amu theo thang Cabon 12. Hãy tính khối lượng nguyên tử của Co theo thang oxy. Theo thang carbon thì
Câu 10: Hãy xác định số lượng proton, neutron, electron có tronG các nguyên tử và ion sau:
40 Ca , 45 Sc , 4091 Zr , 39 K+ , 65 Zn2+ , 108 Ag+ 20 21 40 19 30 47 Số proton Số neutron Số electron 40 Ca 20 20 20 20 45 Sc 21 24 21 21 91 Zr 40 51 40 40 39 K+ 19 20 18 19 65 Zn2+ 30 35 28 30 108 Ag+ 47 61 46 47
Bài tập Hóa Đại Cương A1 5
Câu 11: Trong tự nhiên Sắt có 4 đồng vị như sau: Đồng Khối lượng (amu) Hàm lượng (%) vị 54 Fe 53,9396 5,82 56 Fe 55,9349 91,66 57Fe 56,9354 2,19 58Fe 57,9333 0,33
Hãy tính khối lượng nguyên tử trung bình của Fe
53,9396 5,82 + 55,9349 91,66 + 56,9354 2,19 + 57,9333 0,33 = 55,8472 (amu) 5,82 + 91,66 + 2,19 + 0,33
Câu 12: Khối phổ đồ của các ion có điện tích +1 của một nguyên tố có dạng như sau. Hãy xác định
khối lượng nguyên tử của nguyên tố này. Cho biết đây là nguyên tố gì?
M = 84,9117*0,7215 + 86,9085*0,2785 = 85,4678 (amu)
Câu 13: Trong một thí nghiệm đo khối lượng của các ion điện tích +1 của Ge (khối lượng nguyên tử
bằng 72,61 amu), máy in gắn với máy khôi phổ bị kẹt giấy khi bắt đầu in và ở đoạn cuối trang giấy.
Phổ đồ thu được (có thể bị mất mũi tín hiệu ở đầu hoặc cuối trang giấy) có dạng như sau:
Từ kết quả phổ này hãy cho biết:
a) Có mũi tín hiệu nào bị mất không?
b) Nếu có mũi tín hiệu bị mất thì sẽ bị mất ở phía nào? a) Có mất tín hiệu.
b) Mất mũi ở phía bên trái 6
Bài tập Hóa Đại Cương 1
Câu 14: Cho các nguyên tử: 35Q ; 14 R , 37 T , 15 X , 16 Y , 16 Z . Hãy tính số p, số n, số e của các nguyên 17 7 17 7 7 8
tử này. Những nguyên tử nào là đồng vị? Đồng khối? Cho biết tên các nguyên tố. Số proton Số neutron Số electron 35 Q 17 18 17 17 14 R 7 7 7 7 37 T 17 20 17 17 15 X 7 8 7 7 16 Y 7 9 7 7 16 Z 8 8 8 8
Những nguyên tử nào là đồng vị: Q và T; R, X và Y Đồng khối: Y và Z R, X, Y là nitrogen. Q, T là Chloro Z là oxygen
Câu 15: Trong thiên nhiên, oxi có 3 đồng vị bền là: 16O, 17O và 18O, còn cacbon có 2 đồng vị bền là:
12C và 13C. Hỏi có thể tạo bao nhiêu loại phân tử khí cacbonic?
Có thể tồn tại: 12 cách
Câu 16: Hãy tính khối lượng nguyên tử trung bình của các nguyên tố sau:
a) Iridi: 191Ir (37,3%), 193Ir (62,7%).
b) Antimon: 121Sb (57,25%), 123Sb (42,75%).
c) Bạc: 107Ag (51,82%), 109Ag (48,18%).
d) Argon: 36Ar (0,34%), 38Ar (0,07%), 40Ar (99,59%).
e) Sắt: 54Fe (5,85%), 56Fe (91,68%), 57Fe (2,17%), 58Fe (0,41%).
f) Niken: 58Ni (67,76%), 60Ni (26,16%), 61Ni (2,42%), 62Ni (3,66%). Dữ kiện ??? Tương tự câu 11
Câu 17: Lá vàng sử dụng trong thí nghiệm của Rutherford có độ dày khoảng 0,0002 inch. Nếu một
nguyên tử vàng có đường kính là 2,910−8 cm thì lá vàng này dày mấy nguyên tử.
Số nguyên tử: (0,0002*2,54)/(2,9*10-8) = 17517 2.
CẤU TẠO LỚP VỎ ELECTRON – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN Nội dung cần lưu ý:
• Mối liên hệ giữa tần số, bước sóng, năng lượng bức xạ. Hiệu ứng quang điện. • Quang phổ vạch Hidro.
Bài tập Hóa Đại Cương A1 7
• Bản chất sóng – hạt của electron
• Cấu tạo lớp vỏ electron theo thuyết cơ học lượng tử
• Ý nghĩa hàm sóng, orbital
• Cấu hình electron của nguyên tử • Hệ thống tuần hoàn
Câu 1: Hãy xác định tần số, số sóng và năng lượng của bức xạ có bước sóng bằng 410 nm. Số 1 sóng : ῡ = = 1/410 = 2,439.10-3 (nm-1) λ Tần c c
số: λ = c.T = suy ra v = = (3.108)/(410.10-9) = 7,31.1014 (s-1) v λ hc Năng lượng ε = h
= (6,625*.10-34.3.108)/(410*10-9) = 4,848.10-19 (J) = 3,030 eV λ =
Câu 2: Cs thường được dùng làm anot của tế bào quang điện. Bước sóng ngưỡng quang điện của Cs là
660 nm. Hãy cho biết khi chiếu bức xạ có bước sóng 486 nm vào tấm Cs thì có thể làm bật electron ra
khỏi tấm Cs không? Nếu có, hãy tính động năng của các quang electron này. Có electron bật ra. 1 hc h = E + mv2 suy ra = hc 1 + mv2 o 2 λ λ 2 o Nên ta có: 1 1 1 1 E = ½ mv2 = hc –
= 6, 625.10−34.3.108 – =1,078.10−19(J ) λ λ 486.10−9 660.10−9 o
Câu 3: Hiệu ứng quang điện trên K và Ag được mô tả trong hình sau: Hãy giải thích.
a) Vì sao các đường biểu diễn không đi qua gốc tọa độ?
b) Kim loại nào dễ nhường electron hơn? hc
a) Vì mỗi kim loại có một công thoát electron tối thiểu
(năng lượng liên kết của các electron ở trên λo mạng tinh thể kim loại. b) Ag. 8
Bài tập Hóa Đại Cương 1
Câu 4: Khi chiếu ánh sáng có độ dài sóng 205,0 nm vào bề mặt tấm bạc kim loại, các electron bị bứt
ra với tốc độ trung bình 7,5105 ms−1. Hãy tính năng lượng liên kết theo eV của electron ở lớp bề mặt
của mạng tinh thể bạc?
Cho me = 9,1110−28g; h = 6,62610−34 J.s; c 3108 ms–1. 1 hc Ta có: h = E + mv2 hay = hc 1 + mv2 o 2 λ λ 2 o Năng lượng liên kết: hc 1 2 6,625.10−34.3.108 1 −31 5 2 −19 E = − mv =
− .9,11.10 .(7,5.10 ) = 7,133.10 (J ) o λ 2 205.10−9 2
Câu 5: Khi chiếu một chùm ánh sáng với tần số bằng 21016 Hz xuống bề mặt kim loại M thì thấy
electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại và có động năng bằng 7,510−18 J. Hãy xác định tần số ngưỡng
quang điện của kim loại. 1 1 Ta có: h = E + mv2 hay h = h + mv2 o o 2 2
Nên: 6,625.10-34.2.1016 = 6,625.10-34.vo + 7,510−18
Vậy tần số ngưỡng quang điện của kim loại vo = 8,679.1015 Hz
Câu 6: Biết rằng một số vạch phổ của nguyên tử hidro nằm trong vùng UV được đặc trưng bằng
những bước chuyển electron từ các lớp vỏ bên ngoài về lớp vỏ sát nhân (có n =1). Hãy tính bước sóng
của các vạch phổ khi electron chuyển từ: a) n = 3 về n = 1. b) n = 4 về n =1. Ta có: hc E = λ −R hc 1 1 = 1 1 H − n2 n2 λ
E = E − E = −R f i H − f i f i n2 n2 1 1 − − −18 6, 625.10−34.3.108 = 2,178.10 12 n2 λ i Thay số vào ta có:
a) ni = 3 thì λ = 1,0266.10-7 (m) = 102,66 nm
b) ni = 3 thì λ = 9,7337.10-8 = 97,337 nm
Câu 7: Dựa vào công thức của Bohr hãy xác định:
a) Bước sóng (nm) của các vạch phổ ứng với quá trình chuyển electron từ mức năng lượng có n = 4,
5, 6, 7 xuống mức n = 3 trong nguyên tử Hydro.
b) Năng lượng kích thích dùng để chuyển electron trong nguyên tử Hydro từ mức cơ bản lên mức có n = 3.
c) Năng lượng ion hóa (năng lượng cần để bứt electron ra khỏi nguyên tử ) của nguyên tử Hydro. Giải: a) Ta có:
Bài tập Hóa Đại Cương A1 9 hc E = λ −R hc 1 1 = 1 1 H − n2 n2 λ
E = E − E = −R f i H − f i
n2 n2 f i 1 1 6, 625.10−34.3.108 − −18 2,178.10 − = n2 n2 λ f i Thay số vào ta có:
nf = 3, ni = 4 thì λ = 1,8772.10-6 (m) = 1877,2 (nm)
nf = 3, ni = 5 thì λ = 1,2833.10-6 (m) = 1283,3 (nm)
nf = 3, ni = 6 thì λ = 1,0950.10-6 (m) = 1095,0 (nm)
nf = 3, ni = 7 thì λ = 1,0061.10-6 (m) = 1006,1 (nm) b) E = E 1 1 1 1 − E = −R − = −2,178.10−18 − f i H n2 n2 n2 n2 f i f i
= - 2,178.10-18.(1/32 – 1/12) = 1,936.10-18 > 0
Năng lượng kích thích dùng để chuyển electron trong nguyên tử Hydro từ mức cơ bản lên mức có n = 3 là 1,936.10-18 (J)
c) Năng lượng ion hóa (năng lượng cần để bứt electron ra khỏi nguyên tử ) của nguyên tử Hydro. I = E = E 1 1 1 1 − E = −R − = −2,178.10−18 − f i H n2 n2 n2 n2 f i f i
Với nf = ∞, ni = 1 suy ra I = 2,178.10-18 (J) = 13,6 eV
Câu 8: Hãy tính bước sóng de Broglie cho các vật sau:
a) Electron (khối lượng 9,110−31 kg) chuyển động với vận tốc 108 m/s.
b) Quả bóng đá (khối lượng 0,4 kg) chuyển động với vận tốc 5 m/s.
c) Có nhận xét gì về tính chất sóng của hai vật. Giải: h h Ta có: λ = = mv p Thay số vào ta có :
a) 6,7409.10-6 (m) = 6740,9 (nm)
b) 3,3125.10-34 (m) = 3,3125.10-25 (mm)
c) Vì electron có khối lượng rất nhỏ (không đáng kể) nên nó thể hiện tính sóng vượt trội hơn tính hạt.
còn quả bóng có khối lượng lớn nên nó có tính hạt trội hơn tính sóng.
Câu 9: Hãy xác định độ bất định về vị trí của hai vật chuyển động sau:
a) Electron (khối lượng 9,110−31) chuyển động với vận tốc 108 m/s
b) Viên đạn (m = 1 gam) chuyển động với vận tốc 30 m/s, giả thiết rằng sai số tương đối về vận tốc
cho cả hai trường hợp là ∆v/v=10−5.
c) Có nhận xét gì về chuyển động của hai vật. 10
Bài tập Hóa Đại Cương 1 Giải: h h Ta có x.p = hay x.v = , thay số vào ta có: x 4π 2 x 4πm 2m
a) ∆v/v=10−5 nên ∆v = v.10-5 = 108.10-5 suy ra ∆x ≥ 0,05366 (m)
b) ∆v/v=10−5 nên ∆v = v.10-5 = 30.10-5 suy ra ∆x ≥ 1,758.10-28 (m)
c) Toạ độ và động lượng (còn được gọi là xung lượng) của hạt vi mô không thể đồng thời có
những giá trị xác định.
Câu 10: Orbital là gì? Hãy cho biết ý nghĩa của hàm sóng? Trang 40, 41.
Câu 11: Hãy giải thích các kí hiệu sau đây: 1s; 2s; 2p; 4p; 3d; 4f.
Số 1, 2, 3, 4... chỉ lớp.
s, p, d, f chỉ phân lớp và hình dạng của orbital.
Câu 12: Trong số các kí hiệu orbital sau đây, kí hiệu nào là sai? Tại sao? 1s, 1p, 7d, 9s, 3f, 4f, 2d.
Sai: 1p, 2d, 3f. Vì tối đa lớp n chỉ có n phân lớp.
Câu 13: Trong các bộ số lượng tử sau đây, bộ nào là đúng? bộ nào không thể hiện trạng thái cho phép
của electron trong nguyên tử? Tại sao? a) n = 2, l = 1 , ml = –1. b) n = 1, l = 1, ml = 0. c) n = 1, l = 0 , ml = +2. d) n = 3, l = 2, ml = +2. e) n = 0, l = 0, ml = 0. f) n = 2, l = –1, ml = +1. Đúng: a, d, e Sai: b, c, f b) sai vì n = 1 thì l = 0 c) n = 1 thì l = 0, ml = 0
f) n = 2 thì l = 0, 1 và ml = +1, 0, -1
Câu 14: Trong nguyên tử hiđro có bao nhiêu orbital có thể được kí hiệu là: a) 5p b) 3px c) 4d d) 4s e) 5f
Cho biết các số lượng tử ứng với các orbital đó?
a) 3 với n = 5, l = 1, ml = +1, 0, -1
b) 1 với n = 3, l = 1, ml = +1 hoặc 0 hoặc -1.
c) 5 với n = 4, l = 2, ml = +2, +1, 0, -1, -2.
d) 1 với n = 4, l = 0, ml = 0
e) 7 với n = 5, l = 3, ml = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3.
Câu 15: Hãy cho biết ý nghĩa của các số lượng tử n, l, ml. Trang 41, 42
Câu 16: Có bao nhiêu orbital 2p? Các orbital đó có điểm gì giống nhau? khác nhau?
Có 3 orbital. Chúng có cùng giá trị n = 2 và l = 1.
Câu 17: Giữa các orbital 2s và 3s; 2p và 3p có điểm gì khác nhau? Khác số lớp n
Câu 18: Trong một nguyên tử có tối đa bao nhiêu electron có giá trị của các số lượng tử như sau:
Bài tập Hóa Đại Cương A1 11 a) n = 1, l = 0, ml = 0. b) n = 2, l = 1. c) n = 2, l = 1, ml = –1. d) n = 3. e) n = 3, l = 2. f) n = 3, l = 2, ml = +1. a) 2. b) 6. c) 2. d) 18. e) 10. f) 2.
Câu 19: Hãy viết cấu hình electron ở trạng thái cơ bản của các nguyên tố có số thứ tự (Z) như sau: 5,
7, 10, 17, 22, 24, 29, 47, 59. Hãy cho biết các nguyên tố đó thuộc chu kì nào? Phân nhóm nào? Những
electron nào là electron hóa trị của chúng?
SV tự viết (tham khảo bảng tuần hoàn) cấu hình electron. Từ số lớp và số electron lớp dễ dàng suy ra chu kì và phân nhóm.
Câu 20: Hãy viết cấu hình electron nguyên tử ở trạng thái cơ bản của các nguyên tố sau:
a) Nguyên tố thuộc chu kì 3, phân nhóm chính nhóm VII.
b) Nguyên tố thuộc chu kì 5, phân nhóm chính nhóm I.
c) Nguyên tố thuộc chu kì 4, phân nhóm phụ nhóm VII.
d) Nguyên tố thuộc chu kì 4, phân nhóm phụ nhóm II.
Hãy cho biết số thứ tự của nguyên tố đó.
SV tự viết (tham khảo bảng tuần hoàn) a) b) c) d)
Câu 21: Trong số những nguyên tố dưới đây hãy cho biết những nguyên tố nào thuộc cùng một chu kì
hoặc cùng một phân nhóm của bảng hệ thống tuần hoàn? Giải thích. Ti (Z = 22) S (Z = 16) N (Z = 7) P (Z = 15) Zr (Z = 40) Cr (Z = 24) Mo (Z = 42) V (Z = 23)
SV tự viết cấu hình electron và suy ra chu kì và phân nhóm (tham khảo bảng tuần hoàn) 12
Bài tập Hóa Đại Cương 1 chu kì 3, nhóm VA chu kì 3, nhóm VIA chu kì 4, nhóm IVB chu kì 4, nhóm VB chu kì 4, nhóm VIB chu kì 5, nhóm IVB chu kì 5, nhóm VIB
Câu 22: Đối với mỗi cặp nguyên tố sau đây: i) Li và K ii) S và Se iii) B và N iv) S và Cl
Hãy cho biết và giải thích:
a) Nguyên tố nào có ái lực với electron mạnh hơn?
b) Nguyên tố nào có năng lượng ion hóa cao hơn?
c) Nguyên tố nào có bán kính lớn hơn?
Tham khảo số liệu trang 68, 71 (chú ý dấu của ái lực e trong các tài liệu có thể ngược nhau). a) Ái lực electron: i) Li > K, ii) S > Se
iii) B < N (do N đang có hình bán bão hòa bền 2p3 nên khó nhận e hơn B. Vì vậy cần cung cấp 1 năng lượng cho nó. iv) S và Cl b) Năng lượng ion hóa i) Li và K ii) S và Se iii) B và N iv) S và Cl c) Bán kính: i) Li và K ii) S và Se iii) B và N iv) S và Cl
Câu 23: Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) của K (Z = 19) nhỏ hơn so với của Ca (Z = 20), nhưng năng
lượng ion hóa thứ hai (I2) của K lại lớn hơn của Ca. Hãy giải thích tại sao lại có sự ngược nhau như vậy?
Giải thích: do khi mất 1e thì K sẽ đạt cấu hình bền của khí trơ nên nó sẽ có khuynh hướng dễ nhường 1
e hơn so với Ca, do vậy K có I1 nhỏ hơn I1 của Ca.
Khi đó, nếu tiếp tục mất thêm 1e nữa thì K+ khó mất e vì nó đang ở trạng thái bão hòa e của cấu hình
khí hiếm. Còn Ca+ lúc này chỉ có 1 e lớp ngoài cùng nên việc mất đi thêm 1e nữa để tạo thành Ca2+ với
cấu hình bền của khí hiếm là khá dễ dàng. Vì vậy lúc đó I2 của K sẽ lớn hơn I2 của Ca rất nhiều.
Câu 24: Trong số các nguyên tố: Na (Z = 11); Mg (Z = 12); P (Z = 15), S (Z = 16), nguyên tố nào có
năng lượng ion hóa nhỏ nhất? Nguyên tố nào có năng lượng ion hóa lớn nhất? Tại sao? Dựa vào cấu hình e:
Bài tập Hóa Đại Cương A1 13 Na: 1s22s22p63s1 Mg: 1s22s22p63s2 P: 1s22s22p63s23p3 S: 1s22s22p63s23p4
Và dữ liệu thực nghiệm từ bảng tuần hoàn, ta thấy: trong cùng một chu kì thì năng lượng ion hóa
thường tăng theo chiều tăng điện tích hạt nhân Z. Do vậy, Na có năng lượng ion hóa nhỏ nhất.
Đáng lẽ S phải có năng lượng ion hóa lớn hơn P nhưng do P đang có có cấu hình bán bão hòa ở các
obital 3p nên khi đó P lại có năng lượng ion hóa lớn hơn năng lượng ion hóa của S. Do đó, P có năng
lượng ion hóa lớn nhất.
(Ngoài ra, khi xảy ra sự ion hóa nguyên tử, P sẽ mất electron độc thân 3p, nhưng S mất electron ghép
cặp, vì có tương tác đẩy giữa các electron ghép cặp nên S sẽ dễ mất electron thứ nhất hơn P, do đó
năng lượng ion hóa thứ nhất của S nhỏ hơn P)
Câu 25: Một nguyên tố có 3 trị số năng lượng ion hóa đầu tiên (tính ra kJ/mol) là: 11800; 500; 7300.
a) Hãy chỉ ra năng lượng ion hoá thứ nhất, thứ hai, thứ ba của nguyên tố.
b) Nguyên tố đã cho là nguyên tố nào trong 3 nguyên tố sau đây: Zn, Li, Cl. Vì sao?
a) I1 = 500, I2 = 7300, I3 = 11800
b) Nguyên tố Li. Vì I2 >>I1 do I1 nhỏ vì Li có 1e lớp ngoài cùng nên có khuynh hướng mất 1 e để
thành Li+ có cấu hình e bão hòa bền vững của khí hiếm.
Câu 26: Cấu hình electron của một số nguyên tố (ở trạng thái cơ bản) được cho như sau: i) 1s2 2s2 2p5 ii) 1s2 2s2 2p6 3s1 i)[Ar] 4s2 iv) [Kr] 5s2 4d2 v) [Kr]5s2 4d10 5p4 vi) [Ar] 4s2 3d10 Hãy cho biết:
a) Các nguyên tố đó chiếm vị trí nào trong bảng hệ thống tuần hoàn?
b) Các nguyên tố đó thể hiện khuynh hướng nhường electron hay nhận electron mạnh hơn? Các
nguyên tố đó là kim loại hay phi kim loại?
c) Viết cấu hình electron của ion đơn giản tạo thành từ các nguyên tử của các nguyên tố đó.
i) F, ô 9, chu kì 2, nhóm VIIA, nhận e, phi kim, F- : 1s2 2s2 2p6
ii) Na, ô 11, chu kì 3, nhóm IA, nhường e, kim loại, Na+: 1s2 2s2 2p6
iii) Ca, ô 12, chu kì 4, nhóm IIA, nhường e, kim loại Ca+ : [Ar] 4s2, Ca2+: 1s2 2s2 2p6
iv) Zr, ô 40, chu kì 5, nhóm IVB, nhường e, kim loại, Kr+: [Kr] 5s1 4d2, Kr2+: [Kr] 4d2
v) Te, ô 52, chu kì 5, nhóm VIA, nhận e, phi kim., Te- : [Kr]5s2 4d10 5p5, Te2- : [Kr]5s2 4d10 5p6
vi) Zn, ô 30, chu kì 4, nhóm IIB, nhường e, kim loại, Zn+: [Ar] 4s1 3d10, Zn2+: [Ar]3d10
Câu 27: Trong mỗi nhóm, sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần năng lượng ion hóa thứ nhất: a) Na, Mg, Al. b) C, N, O. c) B, N, P. 14
Bài tập Hóa Đại Cương 1 a) Na < Al < Mg b) C < O < N c) B < P < N
Câu 28: Trong mỗi nhóm, sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần ái lực electron thứ nhất: a) F, Cl, Br, I. b) Si, P, Cl. c) K, Na, Li. d) S, Cl, Se. a) Cl < F < Br < I b) Cl < Si < P c) Na < K < Li d) Cl < S < Se
Câu 29: Sắp các ion trong mỗi dãy sau theo trật tự bán kính tăng dần: a) Cu, Cu+, Cu2+. b) Mg2+, Al3+, F–, Na+. c) S2–, Se2–, O2–. d) Mg2+, Be2+, Ca2+, Ba2+. a) Cu2+ < Cu+ < Cu
b) Al3+ < Mg2+ < Na+ < F–
c) O2– < S2– < Se2–
d) Be2+ < Mg2+ < Ca2+ < Ba2+
Câu 30: So sánh kích thước của các nguyên tử và ion sau: a) Mg2+ và Na+ b) Na+ và Ne c) K+ và Cu+ d) Ca2+, Sc3+, Ga3+, Cl– e) B3+, Al3+, Ga3+ a) Mg2+ < Na+
Bài tập Hóa Đại Cương A1 15 b) Na+ < Ne c) K+ > Cu+
d) Ga3+ < Sc3+ < Ca2+< Cl– e) B3+ < Al3+ < Ga3+
Câu 31: Ion X3+ có cấu hình electron là: [Ar] 3d3. Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử X. X là
nguyên tố thuộc chu kỳ nào? phân nhóm nào? là kim loại hay phi kim? Cấu hình X [Ar]4s1 3d5
X là Cr, thuộc chu kì 4, nhóm VIB, là kim loại
Câu 32: Hãy sắp xếp các nguyên tố sau đây: Cl, Al, Na, P, F theo trật tự tăng dần của: a) Bán kính nguyên tử. b) Năng lượng ion hóa. c) Ái lực electron.
a) F < Cl < P < Al < Na
b) Na < Al < P < Cl < F
c) Cl < F < P < Na < Al 16
Bài tập Hóa Đại Cương 1
Câu 33: Tra số liệu trong sổ tay hóa học và vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi của năng lượng ion hóa thứ
nhất theo đơn vị điện tích hạt nhân (Z) cho các nguyên tố thuộc chu kỳ 3. Giải thích quy luật biến đổi. 1600 1400 ) l mo/ 1200 J k( 1000 esi 800 erg en n 600 o ti a 400 zi Ion 200 0 0 5 10 15 20 Atomic number
Câu 34: Thực nghiệm cho biết năng lượng ion hoá thứ nhất (I1) và năng lượng ion hoá thứ hai (I2) của
ba nguyên tử sau (tính ra kJ/mol): Li Be B I1 : 520 899 801 I2 : 7300 1757 2430 Hãy giải thích vì sao:
a) I1 của Be lớn hơn I1 của Li, B.
b) I2 của B nhỏ hơn I2 của Li nhưng lớn hơn I2 của Be.
c) I2 của Be nhỏ hơn I2 của Li.
a) Do Be có cấu hình bão hòa bền.
b) Do Li+ có cấu hình của khí hiếm heli [He] bền vững nên I2(Li) > I2(B); vì nếu Be+ mất 1 e thì sẽ đạt
cấu hình bão hòa của khí hiếm He nên I2(B) > I2(Be).
c) Vì Be+ nếu mất 1 e sẽ đạt cấu hình bền của khí hiếm, còn Li+ đang có cấu hình khí hiếm nên khó
mất đi 1e nữa do vậy I2(Be) < I2(Li).
Bài tập Hóa Đại Cương A1 17
Câu 35: Tần số các vạch phổ trong dãy Lyman của nguyên tử Hydro là 2,466; 2,923; 3,083; 3,221,
3,1571015 Hz. Hãy tính năng lượng ion hóa của H?
I = E∞ - E1 = 2,179*10-18 J = 1312 kJ/mol 3. LIÊN KẾT HÓA HỌC Nội dung cần lưu ý
• Phân loại liên kết hóa học, các lý thuyết về liên kết hóa học
• Khái niệm năng lượng liên kết, năng lương mạng tinh thể, độ dài liên kết, góc liên kết
• Liên kết ion: giải thích sự hình thành liên kết ion theo thuyết Lewis, xây dựng chu trình
Born Haber để xác định năng lượng mạng tinh thể, so sánh năng lượng liên kết của các hợp chất ion
• Liên kết cộng hóa trị: giải thích liên kết CHT theo thuyết Lewis, viết công thức Lewis cho
các hợp chất CHT,hình dạng phân tử CHT, thuyết tương tác các cặp electron (VSEPR),
thuyết liên kết hóa trị (VB), khái niện tạp chủng orbital, các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền
liên kết CHT, mô tả sự hình thành các liên kết trong phân tử CHT theo thuyết VB.
• Thuyết vân đạo phân tử (MO) : các luận điểm chính của thuyết MO, xây dựng giản đồ năng
lượng cho các MO của phân tử 2 nguyên tử, sử dụng thuyết MO giải thích độ bề liên kết và
từ tính của các phân tử CHT, liên kết trong kim loại.
Câu 1: Giữa các nguyên tử có thể hình thành các loại liên kết nào? Hãy cho biết đặc tính của các loại liên kết đó. Trang 77 – 89
Câu 2: Hãy giải thích sự khác nhau giữa các khái niệm:
a) Liên kết cộng hóa trị và liên kết cộng hóa trị phân cực.
b) Liên kết cộng hóa trị phân cực và liên kết ion. Trang 77 – 89 18
Bài tập Hóa Đại Cương 1
Câu 3: Hãy cho biết liên kết trong các chất sau thuộc loại liên kết gì?
NaF, Cl2, CO2, SO2, HF, Be, Si, Cu, Fe. Liên kết ion: NaF
Liên kết cộng hóa trị không phân cực: Cl2
Liên kết cộng hóa trị phân cực: CO2, SO2, HF
Liên kết kim loại: Be, Si, Cu, Fe
Câu 4: Hãy cho biết liên kết trong các chất sau đây thuộc loại liên kết nào? Giải thích. a) NaF b) Cl2 c) CO2 d) SO2 e) HF g) Be h) Si i) C a) LK ion b) LK cộng hóa trị c) LK cộng hóa trị d) LK cộng hóa trị e) LK cộng hóa trị g) LK kim loại h) LK kim loại i) LK kim loại
Câu 5: So sánh năng lượng mạng tinh thể của các hợp chất ion sau (biết rằng chúng có cấu trúc tinh thể tương tự nhau): a) NaF, NaCl, NaBr, NaI. b) MgO, NaF, KCl
a) U: NaF > NaCl > NaBr > NaI b) U: MgO < NaF < KCl
Câu 6: Tra cứu số liệu trong sổ tay hóa học, xây dựng chu trình Born haber, và tính giá trị năng lượng
mạng tinh thể cho các hợp chất sau: KF, LiCl
ULiCl = 832,0 kJ/mol, UKF = 800 kJ/mol
Câu 7: Viết công thức Lewis, dự đoán trạng thái tạp chủng của nguyên tử trung tâm, xác định hình
dạng phân tử của các phân tử sau:
CF4; NF3; OF2; BF3; BeH2; TeF4; AsF5; KrF2; KrF4; SeF6; XeOF4; XeOF2; XeO4.
Bài tập Hóa Đại Cương A1 19 Trạng thái lai hóa của Công thức Lewis Hình học phân tử nguyên tử trung tâm sp3 Tứ diện AX4 Tháp đáy sp3 AX3E tam giác AX2E2 sp3 Chữ V Tam giác sp2 phẳng AX 3 sp Thẳng AX2 sp3d Bập bênh AX4E Lưỡng sp3d tháp tam AX5 giác sp3d Thẳng AX2E3 Vuông sp3d2 phẳng AX 4E2 20
Bài tập Hóa Đại Cương 1 sp3d2 Bát diện AX6 Tháp đáy sp3d2 AX vuông 5E sp3d2 Chữ T AX3E2 sp3 Tứ diện AX4
Câu 8: Dự đoán trạng thái tạp chủng của nguyên tử lưu huỳnh trong các phân tử và ion sau: SO 2− 2; SO3; SO4 2− ; S2O3
(có mạch S-S-O); S 2 O 8 2−
(có mạch O-S-O-O-S-O); SF4; SF6; SF2; F3S-SF). Công thức Lewis Lai hóa của S sp2 sp2 sp3 sp3