Đề tài Hệ thống hóa bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông

pdf 180 trang Người đăng TRANG HA Lượt xem 2383Lượt tải 2 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Hệ thống hóa bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề tài Hệ thống hóa bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 1 
LỜI MỞ ĐẦU 
 Sự hiểu biết về cấu trúc, năng lượng và cơ chế phản ứng để lý giải các quy 
luật diễn biến của một quá trình hóa học là nhiệm vụ hàng đầu của bộ môn Hóa lý. Nói 
cách khác, nắm chắc các kiến thức Hóa lý giúp các nhà khoa học hiểu sâu sắc hơn bản 
chất của quá trình hóa học. 
 Bài tập Hóa lý đóng vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóa lý nói 
riêng và Hóa học nói chung. Muốn hiểu được cơ sở lý thuyết hóa học không thể không 
tinh thông việc giải các bài tập Hóa lý. Mặt khác, kiến thức giữa các phần, các chương 
cũng có mối liên hệ mật thiết với nhau. Chính vì vậy mà số lượng bài tập về bộ môn 
Hóa lý rất đa dạng và phong phú. Bên cạnh đó, các bài tập này còn nằm ở nhiều tài 
liệu, ở nhiều dạng khác nhau, chưa được phân loại rõ ràng. Vì vậy với mục đích giúp 
cho giáo viên cũng như học sinh, sinh viên nâng cao khả năng tiếp thu và có được tài 
liệu với cái nhìn khái quát hơn về bộ môn này, tôi chọn đề tài “Hệ thống hóa bài tập 
phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường trung học phổ thông”, với 
những nhiệm vụ chính sau: 
 - Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết cơ bản của bộ môn Hóa lý. 
 - Phân loại các dạng bài tập phần Hóa lý phục vụ bồi dưỡng học sinh giỏi ở 
trường trung học phổ thông. 
 Mặt khác, vì còn nhiều hạn chế về trình độ, thời gian nên bài luận văn này 
chắc không thể tránh khỏi những sai sót ngoái ý muốn. Tôi rất mong nhận được sự góp 
ý, chỉ bảo của các thầy cô và bạn đọc để hoàn thiện hơn ở những nghiên cứu tiếp theo. 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 2 
MỤC LỤC 
 Trang 
 LỜI MỞ ĐẦU...1 
 MỤC LỤC.2 
 Phần A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT....7 
 Chương I: CẤU TẠO CHẤT..7 
 I/ Đại cương về hạt nhân nguyên tử7 
 1. Các đại lượng liên quan đến hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử.7 
 2. Năng lượng hạt nhân7 
 3. Năng lượng riêng của hạt nhân.7 
 4. Đồng vị.7 
 5. Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân..7 
 6. Động học quá trình phóng xạ...8 
 II/ Áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử..9 
 III/ Nguyên tử một electron10 
 1. Đối với nguyên tử hyđro (nguyên tử đơn giản nhất), lý thuyết đã chứng 
minh...10 
 2. Với ion giống hyđro...10 
 3. Hàm sóng ..11 
 4. Orbital nguyên tử (AO)..11 
 5. Một số dạng AO.11 
 6. Một số các đại lượng cơ học tính theo cơ học lượng tử và lý thuyết Bohr – 
Sommerfeld được ghi trong bảng sau11 
 IV/ Nguyên tử nhiều electron.............12 
 1. Cấu hình electron và cách biểu diễn nó..12 
 2. Phương pháp xác định R(r) theo Slater..13 
 Chương II: NHIỆT ĐỘNG LỰC HÓA HỌC.13 
 I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nhiệt hóa học......13 
 1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học...13 
2. Nhiệt hóa học..14 
 3. Các trạng thái chuẩn...14 
 4. Phương pháp xác định hiệu ứng nhiệt của các phản ứng hóa học..14 
 5. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ. Phương trình Kirchhoff....16 
 II/ Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học và các thế nhiệt động...16 
 1. Entropi và sự tính Entropi trong một số quá trình..16 
 2. Thế nhiệt động G và F....18 
 III/ Cân bằng hóa học.18 
 1. Định luật tác dụng khối lượng....18 
 2. Phương trình đẳng nhiệt của phản ứng hóa học.19 
 3. Sự chuyển dịch cân bằng hoá học. Nguyên lí Le Chatelier (Lơ Satơliê)...20 
 4. Cân bằng pha..21 
 IV/ Dung dịch..22 
 1. Nồng độ phần trăm khối lượng..22 
 2. Nồng độ mol...22 
 3. Nồng độ đương lượng gam22 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 3 
 4. Nồng độ molan...22 
 5. Nồng độ phần mol..22 
 6. Độ tan.22 
 7. Áp suất thẩm thấu...23 
 8. Định luật Raoult I...23 
 9. Độ tăng điểm sôi của dung dịch.23 
 10. Độ hạ băng điểm của dung dịch...23 
 11. Định luật Raoult II....24 
 12. Độ điện ly.24 
 13. Hằng số điện ly.24 
 14. Hằng số ion hóa của axít – bazơ...24 
 15. Cách tính pH của một số dung dịch.25 
 16. Tính chất axít – bazơ của các dung dịch muối.25 
 17. Dung dịch đệm.26 
 18. Tích số tan....26 
 19. Qui tắc tích số tan.26 
 20. Phản ứng trao đổi ion...26 
Chương III: ĐỘNG HÓA HỌC..26 
 I/ Động học của các phản ứng đơn giản và phức tạp..26 
 1.Các khái niệm và định nghĩa cơ bản...26 
 2. Phản ứng đơn giản một chiều.27 
 3. Các phương pháp xác định bậc phản ứng...29 
 4. Phản ứng phức tạp..32 
 II/ Lý thuyết tốc độ phản ứng....34 
 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng....34 
 2. Lý thuyết tốc độ phản ứng..35 
 III/ Phản ứng quang hóa và phản ứng dây chuyền..37 
 1. Phản ứng quang hóa...37 
 2. Phản ứng dây chuyền.38 
 IV. Xúc tác...38 
 Chương 4: ĐIỆN HÓA HỌC....40 
 I/ Phản ứng oxi hóa khử.40 
 1. Khái niệm...40 
 2. Cân bằng phản ứng oxi hóa khử.40 
 II/ Dung dịch điện phân..41 
 1. Cân bằng trong dung dịch điện phân..41 
 2. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân43 
 3. Số tải...44 
 III/ Nguyên tố Ganvani...45 
 1. Nhiệt động học về nguyên tố Ganvani...45 
 2. Một số ứng dụng của sự đo sức điện động của nguyên tố Ganvani...47 
 IV/ Điện phân và quá thế....48 
 PHẦN B: BÀI TẬP................................................................................................49 
 Chương I: CẤU TẠO CHẤT .......49 
 I/ Bài tập hạt nhân nguyên tử ...........................................................................49 
 1. Bài tập có lời giải...49 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 4 
 a. Bài tập về đồng vị.....49 
 b. Bài tập về phản ứng hạt nhân...50 
 c. Bài tập về năng lượng liên kết hạt nhân và năng lượng phản ứng hạt 
nhân...52 
 d. Bài tập về chu kì bán hủy và xác định tuổi cổ vật....54 
 2. Bài tập tự giải.....57 
 II/ Bài tập về số hạt proton, nơtron, electron và cấu hình electron...61 
 1. Bài tập có lời giải...61 
 2. Bài tập tự giải.65 
 III/ Bài tập áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử...68 
 1. Bài tập có lời giải...68 
 a. Bài tập về 4 số lượng tử....68 
 b. Bài tập về quang phổ nguyên tử, năng lượng electron và hằng số chắn 
Slater......71 
 2. Bài tập tự giải.77 
 Chương II: NHIỆT ĐỘNG LỰC HÓA HỌC.........80 
 I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nhiệt hóa học..80 
 1. Bài tập về công, nhiệt, nội năng.....80 
 a. Bài tập có lời giải......80 
 b. Bài tập tương tự không có lời giải....82 
 2. Bài tập về định luật Hess và hệ quả....82 
 a. Bài tập có lời giải......82 
 b. Bài tập tương tự không có lời giải88 
 3. Dựa vào năng lượng liên kết......89 
 a. Bài tập có lời giải......89 
 b. Bài tập tương tự không có lời giải....91 
 4. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ. Phương trình Kirchhoff....92 
 a. Bài tập có lời giải......92 
 b. Bài tập tương tự không có lời giải........97 
 II/ Nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học........97 
1. Tính biến thiên entropi S....97 
a. Bài tập có lời giải......97 
 b. Bài tập tự giải......100 
 2. Tính thế nhiệt độngG....102 
 a. Bài tập có lời giải....102 
 b. Bài tập tự giải......104 
 3. Dạng tổng hợp......106 
 III/ Cân bằng hóa học...114 
 1. Bài tập xác định hằng số cân bằng...114 
 2. Bài tập chuyển dịch cân bằng.......120 
 3. Bài tập quan hệ Kcb với các đại lượng nhiệt động khác...............................122 
 4. Bài tập phụ thuộc KCB theo nhiệt độ....125 
 5. Các dạng bài tập khác...................................................................................128 
 IV/ Dung dịch........131 
 1. Nồng độ phần trăm khối lượng....131 
 2. Nồng độ mol.....131 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 5 
 3. Nồng độ molan.....131 
 4. Phân số mol......132 
 5. Nồng độ đương lượng gam..132 
 6. Pha trộn dung dịch...132 
 7. Độ tan...133 
 8. Áp suất thẩm thấu....133 
 9. Áp suất hơi bão hòa của dung dịch..133 
 10. Nhiệt độ sôi của dung dịch.....134 
 11. Nhiệt độ đông đặc của dung dịch...134 
 12. Chất điện ly....135 
 13. Độ điện ly và hằng số điện ly.....135 
 14. Dung dịch chất điện ly mạnh.....136 
 15. Lý thuyết proton về axít và bazơ....136 
 16. Tích số ion của nước......136 
 17. Độ mạnh cặp axít – bazơ liên hợp......137 
 18. Độ mạnh của axít và bazơ......137 
 19. Phản ứng trung hòa.....137 
 20. Tính chất axít – bazơ..137 
 21. Hỗn hợp đệm..138 
 22. Chất điện ly ít tan...139 
 23. Tích số tan......139 
 24. Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch...140 
 Chương III: ĐỘNG HÓA HỌC ........140 
 I/ Xác định hằng số k, bậc phản ứng và chu kì bán hủy, năng lượng hoạt 
hóa...............................................................................................................................140 
 1. Bài tập có lời giải.....140 
 2. Bài tập tương tự không có lời giải....143 
 II/ Xác định % chất bị phân hủy.....................................................................148 
 1. Bài tập có lời giải.....148 
 2. Bài tập tương tự không có lời giải...148 
 III/ Chứng minh phản ứng diễn ra theo bậc nào dựa vào t, C hay t, p và xác 
định k......149 
 1. Bài tập có lời giải.....149 
 2. Bài tập tương tự không có lời giải...150 
 IV/ Thời gian để chất A biến đổi thành chất B..152 
 1. Bài tập có lời giải.....152 
 2. Bài tập tương tự không có lời giải...155 
 Chương IV: ĐIỆN HÓA HỌC......156 
 I/ Phản ứng oxi hóa khử...................................................................................156 
 II/ Dung dịch điện phân....157 
 1. Cân bằng trong dung dịch điện phân...157 
 a. Sự điện li.....157 
 a1) Bài tập có lời giải.......157 
 a2) Bài tập tự giải.....158 
 b. Hoạt độ và hệ số hoạt độ của chất điện phân......158 
 b1) Bài tập có lời giải.......158 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 6 
 b2) Bài tập tự giải.....159 
 2. Độ dẫn điện của dung dịch điện phân và số tải....160 
 a. Bài tập có lời giải160 
 b. Bài tập tự giải......163 
 III/ Nguyên tố Ganvani.....166 
 1. Bài tập có lời giải.....166 
 2. Bài tập tự giải...172 
 IV/ Điện phân và quá thế......174 
 1. Bài tập có lời giải.....174 
 2. Bài tập tự giải...176 
 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....179 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO...180 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 7 
Phần A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÓM TẮT 
Chương I: CẤU TẠO CHẤT 
 I/ Đại cương về hạt nhân nguyên tử: 
 1. Các đại lượng liên quan đến hạt nhân và lớp vỏ nguyên tử: 
 –Hạt nhân được cấu tạo bởi proton 1
1
pvà nơtron 1
0
n . 
 –Sự chuyển hóa qua lại giữa proton và nơtron: 
1 1 0
1 0 1
1 1 0
0 1 1
p n e v
n p e v


 
 
 v : antinơtrino, v : nơtrino 
Hạt Ký 
hiệu 
Khối lượng Điện tích 
Kg U C ues CGS 
Electron e 9,109.10-31 5,5.10-4 – 1,602.10-19 4,8.10-10 
Proton p 1,672.10-27 1,0072 1,602.10-19 4,8.10-10 
Nơtron n,N 1,675.10-27 1,0086 0 0 
 2. Năng lượng hạt nhân: 
2E m.c   
 ở đây: m - sự hụt khối lượng được tính theo biểu thức: 
 at nhâ( )p n h nm Zm A Z m m       
 C - tốc độ ánh sáng trong chân không. 
 Hệ thức tương đối của Einstein: 
 o
v 2
2
m
m
v
1
c


trong đó: mv - khối lượng của hạt khi chuyển động (khối lượng động); 
 mo - khối lượng của hạt khi đứng yên (khối lượng nghỉ); 
 v - tốc độ chuyển động của hạt. 
 3. Năng lượng riêng của hạt nhân: 
r
E
E
A
 
 trong đó: E - năng lượng hạt nhân; 
 A - số nucleon (số khối). 
 4. Đồng vị: 
 Đồng vị là những chất có chung số Z, nhưng khác số A, do đó N sẽ khác 
nhau. 
 Nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp đồng vị được xác định theo hệ thức: 
 1 1 2 2 1 1 2 2
1 2
x M x M ... x m x m ...
M
x x ... 100
   
 
 
trong đó: x1, x2 là % số nguyên tử đồng vị 1, 2,...; 
 M1, M2 ... nguyên tử khối của từng đồng vị 1, 2,... 
 5. Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân: 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 8 
 a. Các kiểu phóng xạ: 
 a.1) Phóng xạ kiểu : là quá trình phóng xạ xảy ra khi hạt nhân nguyên tử 
phóng ra hạt nhân nguyên tử Heli 4 2
2
He  . Khi đó phần còn lại có số khối giảm đi 4 đơn 
vị và số hiệu nguyên tử giảm đi 2 đơn vị. 
Ví dụ: 226 222 4
88 86 2
Ra Ra He  
 a.2) Phóng xạ kiểu : là quá trình phóng xạ xảy ra khi hạt nhân nguyên tử 
phóng ra hạt electron. Khi đó số khối của hạt nhân vẫn không đổi nhưng số hiệu 
nguyên tử tăng 1 đơn vị. 
 Thực chất trong kiểu phóng xạ này một nơtron chuyển thành 1 proton và 1 
electron, sau đó hạt nhân phóng ra 1 electron. 
Ví dụ: 63 63 0
28 29 1
Ni Cu e

  
 a.3) Phóng xạ kiểu : là quá trình phát ra năng lượng điện từ (tương tự 
như năng lượng ánh sáng) từ hạt nhân của một nguyên tử. Không có các hạt được phát 
ra trong quá trình phóng xạ kiểu , và vì vậy phóng xạ kiểu  không gây ra sự thay đổi 
trong nguyên tử. 
 b. Định luật chuyển dịch phóng xạ Fajans – Soddy: 
A 4 A 4
Z 2 Z 2
A 0 A
Z 1 Z 1
A A
Z Z
X He Y
X e Y
X X 



 
 
 
  
 c. Các loại phản ứng hạt nhân nhân tạo: 
 c.1) Phản ứng đơn giản: 
Ví dụ 1: phản ứng Rutherford phát hiện 1
1
p 
4 14 17 1
2 7 8 1
He N O p   
Ví dụ 2: phản ứng Chadwick phát hiện 1
0
n 
4 9 12 1
2 4 6 0
He Be C n   
 c.2) Phản ứng phân hạch: 
Ví dụ: nguyên tắc hoạt động của lò phản ứng hạt nhân, bom nguyên tử 
1 235
0 92
n U X Y 3n    
 c.3) Phản ứng nhiệt hạch: 
Ví dụ: 2 2 4
1 1 2
H H He  
 6. Động học quá trình phóng xạ: 
 –Tốc độ phân hủy (hay phân rã) phóng xạ là số nguyên tử bị phân hủy trong 
1 đơn vị thời gian. 
 –Chu kì bán hủy của những hạt nhân phóng xạ là thời gian để phân hủy 
được một nữa số nguyên tử ban đầu (hay một nữa lượng ban đầu). 
1/2
ln2 0,693
t
k k
  
 –
dm dN
v kmhay v kN
dt dt
     (k là hằng số phóng xạ) 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 9 
kt ktt t
t 0 t 0
0 0
m N
ln( ) kt m m e ; ln( ) kt N N e
m N
            
 –Cường độ phóng xạ : 
dN
I kN
dt
   
 N là số nguyên tử trong mẫu. 
 II/ Áp dụng cơ học lượng tử vào cấu tạo nguyên tử: 
 - Thuyết lượng tử của Planck: E = hv 
 - Hiệu ứng quang điện: 
2
o
mv
T h(v v )
2
   
 - Hệ thức de Broglie: 
h
mc
  
 - Tính sóng - hạt của hệ vi mô: 
 Sóng (giao thoa, nhiễu xạ)  
 Ánh sáng Hệ thức 
 Hạt (hiệu ứng quang điện) m De Broglie 
 - Hệ thức bất định Heisenberg: . p ,xx   trong các công thức trên: 
 h - hằng số Planck; 
h
2


 - hằng số Planck rút gọn; 
 v - tần số dao động của electron; 
 vo - ngưỡng quang điện; 
 m - khối lượng electron; 
 v - tốc độ chuyển động của electron. 
x
x, p  - độ bất định về tọa độ và xung lượng theo trục x. 
 Do hệ hạt vi mô có thuộc tính khác hẳn hệ vĩ mô nên người ta phải dùng 
hàm sóng (q,t) để mô tả trạng thái chuyển động của chúng. 
 (q,t) - không có ý nghĩa trực tiếp; 
2
(q,t) - biểu thị mật độ xác suất tìm thấy hạt tại một điểm nào đó trong 
không gian; 
2
(q,t) dV = 1 - điều kiện chuẩn hóa. 
 Hệ thống khái niệm về cơ học lượng tử khác hẳn với hệ thống khái niệm của 
cơ học cổ điển. Cơ học lượng tử cho biết xác suất tìm thấy hạt mà không nói về quỹ 
đạo, về tọa độ và về vận tốc của nó ở thời điểm này hay thời điểm khác. 
 Phương trình sóng Schrodinger ở trạng thái dừng (hàm (q) chỉ phụ thuộc 
vào tọa độ): 
2
2
2m
H (q) E (q) hay (E U) 0         
 Toán tử Hamilton: 
2
2H U(r)
2m
   
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 10 
 Toán tử Laplace: 
2 2 2
2
2 2 2x y z
  
   
  
 Năng lượng hạt (electron) trong hộp thế một chiều được tính theo hệ thức: 
2
2
2
; : 1, 2, 3, 4, ...
8
n
h
E n n
mL
 
 L: chiều dài của hộp thế. 
 III/ Nguyên tử một electron: 
 1. Đối với nguyên tử hyđro (nguyên tử đơn giản nhất), lý thuyết đã chứng 
minh: 
4
2 9
2 2 2 2
13,6
, eV k = 9.10
2
n
me Jm
E k
n n c
    
2 2
2 1
4
1
. 0,53 , R 109767,3
o
n H
n
r n A cm
me k
   : hằng số Rydberg. 
2 2
1 1 1
v = n , n H t c
t c
R
n n
 
  
  
: mức năng lượng thấp (t), cao (c) tương ứng. 
 2. Với ion giống hyđro: 
A (Z 1)
Z
X   
2
n 2
2
H 2 2
t c
Z
E 136 , eV;
h
1 1
v=Z R
n n
 
 
  
 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 11 
 trong đó: Z là điện tích hạt nhân. 
 - Vạch giới hạn là vạch đầu và cuối của một dãy phổ. 
 3. Hàm sóng  : được xác định qua hệ thức: 
, , , ,
Hàm bán kính àm óc
( , , ) ( ) x Y ( , )
n l m n l l ml l
H g
r R r     
 
2
d  chỉ xác suất bắt gặp electron trong một đơn vị thể tích không gian d . 
 4. Orbital nguyên tử (AO): 
 Được định nghĩa như là hàm sóng 
n,l ,ml
(r, , )   mô tả trạng thái electron 
trong trường tĩnh điện thực hoặc hiệu dụng. 
 Nếu kể cả spin thì trạng trái electron trong nguyên tử hoàn toàn được xác 
định bằng 4 số lượng tử n, l, ml, ms. 
 5. Một số dạng AO: 
  100  1s hay AO - 1s có dạng 
  200  2s hay AO - 2s hình cầu 
  210  2pz hay AO – 2p có ba dạng 
  211  2px hay AO – 2px hình số 8 
  211  2py hay AO – 2py 
 Một cách tương tự, các AO - d có năm dạng hình hoa thị 4 cánh. 
 6. Một số các đại lượng cơ học tính theo cơ học lượng tử và lý thuyết Bohr 
– Sommerfeld được ghi trong bảng sau: 
 Theo Bohr - 
Sommerfield 
Theo cơ 
học lượng tử 
Số lượng 
tử 
Giá trị số 
lượng tử 
Đặc trưng 
Năng 
lượng 
2 4
2
2 2
mZ e
E k
2n

 
2 4
2
2 2
mZ e
E k
2n

 
n 1, 2, 3, 
, n 
- kích thước. 
- năng lượng. 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 12 
Momen 
động 
lượng 
orbital 
l
M l M l(l 1)  1 0, 1, 2, 
, n-1 
Dạng AO. 
Momen 
động 
lượng hình 
chiếu 
orbital 
m ll
M m 
m ll
M m m1 0,  1, 
 2, 
, 1 
Hình chiếu 
AO. 
Momen 
động 
lượng hình 
chiếu spin 
m ss
M m 
m ss
M m ms  1/2 Spin e. 
 IV/ Nguyên tử nhiều electron: 
 1. Cấu hình electron và cách biểu diễn nó: 
n 1 2 3 4 
Lớp K L M N 
l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 
Phân lớp s s p s p d s p d f 
Số e max/l 
 Phân lớp 
2(2l + 1) 
*) 
2 
2 6 
2 6 10 
2 6 10 14 
Số e max/l 
lớp 2n2 
*) 
2 
8 
18 
32 
Biểu diễn 
AI theo 
nl* 
*) 
1s2 
2s22p6 
3s23p63d10 
4s24p64d104f14 
Biểu diễn 
theo 
ô lượng tử 
 Thực ra sự sắp xếp các AO tuân theo quy tắc Klechkowski nên trên các lớp 
(chẳng hạn lớp M và N) và có sự chèn vào nhau giữa các phân mức năng lượng. 
 - Quy định về lớp electron: 
n 1 2 3 4 – 
lớp K L M N – 
 - Quy định về phân lớp electron: 
l 0 1 2 3 – 
phân lớp s p d f – 
 - Các electron được phân bố trên các phân lớp theo các nguyên lý và các 
quy tắc sau: 
 Nguyên lý Pauli: Trên một AO chỉ có thể có nhiều nhất là 2 electron được 
ghép đôi đối song với nhau. 
 Luận văn tốt nghiệp 
 SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền 13 
 Nguyên lý vững bền: Trong nguyên tử, các electron sẽ chiếm cứ lần lượt các 
phân mức có năng lượng từ thấp đến cao. Nguyên lý này được minh họa bằng sơ đồ 
Klenchkowski. 
 Quy tắc Hund: Trên cùng một phân lớp, các electron sẽ được phân bố sao 
cho tổng spin là cực đại (số electron độc thân là nhiều nhất). 
 2. Phương pháp xác định R(r) theo Slater: 
 o
a.*n/r.*z1*n e.r.N)r(R
 
 eV 6,13.
n
Z
2*
2*
l,n  
 trong đó: N - thừa số chuẩn hóa; 
 r - khoảng cách giữa hạt nhân và electron; 
 a0 - bán kính Bohr thứ nhất. 
 Quan hệ giữa số lượng tử chính n và số lượng tử hiệu dung n*: 
n 1 2 3 4 5 6 – 
n* 1 2 3 3,7 4 4,2 – 
 Điện tích hiệu dụng: Z* = Z -  ib 
 Hằng số chắn bi được xác định theo bảng sau: 
 Các electron j 
gây ảnh hưởng 
các lớp 
(n – 2), (n – 3) 
Các electron j 
gây ảnh hưởng 
trên lớp (n – 1) 
Các electron i 
trên lớp n 
xem xét 
Các electron j 
gây ảnh hưởng 
trên lớp (n + 1) 
s, p* d r 
Giá 
 trị 
bi 
1,00 
1,00 
1,00 
0,85 
1,00 
1,00 
0,35 
1,00 
1,00 
0 
0,35 
1,00 
0 
0 
0,35 
0 
0 
0 
 Riêng trên AO – 1s thì b = 0,30. 
Chương II: NHIỆT ĐỘNG LỰC HÓA HỌC 
 I/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học và nhiệt hóa học: 
 1. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học: 
 Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học thực chất là định luật bảo toàn năng 
lượng: Năng lượng của một hệ cô lập luôn luôn bảo toàn. 
 Biểu thức tổng quát : 
 ∆U = Q + A (1) 
 Ở dạng vi phân : 
 dU = δQ + δA (1’) 
 Trong đó: U: nội năng, Q: nhiệt, A: công 
 Nhiệt động học qui ước dấu: 
 Hệ tỏa nhiệt hoặc sinh công t

Tài liệu đính kèm:

  • pdflUAN VAN HSG BT HOA LY.pdf