CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN HÓA HỌC HẠT NHÂN Tiết 1+2+3+4: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ NỘI DUNG 1.Thành phần cấu tạo, kích thước, khối lượng nguyên tử Proton được Rơzơfo (Rutherford) khám phá vào năm 1919 bằng thí nghiệm bắn phá hạt nhân nitơ bằng hạt anpha. ; Khối lượng, mp=1,6725.10-24g=1,0072u; Điện tích = 1,602.10-19C = 1+ Kết quả này có ý nghĩa khoa học to lớn, vì đây là lần đầu tiên con người đã có thể biến đổi nguyên tố hóa học này thành nguyên tố hóa học khác. Nơtron được Chatvich (Chadwick) khám phá vào năm 1932 bằng thí nghiệm bắn phá hạt nhân beri bằng hạt anpha. ; Khối lượng, mn=1,6748.10-24g=1,0086u; Điện tích = 0 Số điện tích hạt nhân. Nguyên tố hóa học. Đồng vị Số điện tích hạt nhân, viết ngắn gọn là điện tích hạt nhân, kí hiệu là Z là số proton có trong hạt nhân. Trong nguyên tử, Z= điện tích hạt nhân= số proton = số electron. Nguyên tố hóa học: Những loại nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân thuộc về cùng một nguyên tố hóa học. Đồng vị: Những loại nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân nhưng khác nhau về số khối gọi là đồng vị. Thí dụ nguyên tố hidro có ba đồng vị lần lượt là , , và 2. Vỏ nguyên tử a. Lớp electron Trong nguyên tử, mỗi electron có một mức năng lượng nhất định. Các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp thành một lớp electron. Thứ tự của lớp tăng dần 1, 2, 3, n thì mức năng lượng của electron cũng tăng dần. Electron ở lớp có trị số n nhỏ bị hạt nhân hút mạnh, khó bứt ra khỏi nguyên tử. Electron ở lớp có trị số n lớn thì có năng lượng càng cao, bị hạt nhân hút yếu hơn và dễ tách ra khỏi nguyên tử. Lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là lớp electron bão hoà. Tổng số electron trong một lớp là 2n2. Số thứ tự của lớp electron (n) 1 2 3 4 Kí hiệu tương ứng của lớp electron K L M N Số electron tối đa ở lớp 2 8 18 32 b.Phân lớp electron Mỗi lớp electron lại được chia thành các phân lớp. Các electron thuộc cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau. Kí hiệu các phân lớp là các chữ cái thường: s, p, d, f. Số phân lớp của một lớp electron bằng số thứ tự của lớp. Ví dụ lớp K (n =1) chỉ có một phân lớp s. Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp là s và p. Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp là s, p, d Số electron tối đa trong một phân lớp: s chứa tối đa 2 electron, p chứa tối đa 6 electron, d chứa tối đa 10 electron, f chứa tối đa 14 electron. Lớp electron Số electron tối đa của lớp Phân bố electron trên các phân lớp K (n =1) 2 1s2 L (n = 2) 8 2s22p6 M (n = 3) 18 3s23p63d10 c.Cấu hình electron của nguyên tử Là cách biểu diễn sự phân bố electron trên các lớp và phân lớp. Sự phân bố của các electron trong nguyên tử tuân theo các nguyên lí và quy tắc sau: Nguyên lí vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt các obitan có mức năng lượng từ thấp lên cao. Nguyên lí Pauli: Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron. Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau. Quy tắc về trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d Ví dụ: Cấu hình electron của Fe, Fe2+, Fe3+ Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5 d Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, số electron lớp ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron. Các nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng (ns2np6) đều rất bền vững, chúng hầu như không tham gia vào các phản ứng hoá học. Đó là các khí hiếm, vì vậy trong tự nhiên, phân tử khí hiếm chỉ gồm một nguyên tử. Các nguyên tử có 1-3 electron lớp ngoài cùng đều là các kim loại (trừ B). Trong các phản ứng hoá học các kim loại có xu hướng chủ yếu là nhường electron trở thành ion dương. Các nguyên tử có 5 -7 electron lớp ngoài cùng đều là các phi kim. Trong các phản ứng hoá học các phi kim có xu hướng chủ yếu là nhận thêm electron trở thành ion âm. Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng là các phi kim, khi chúng có số hiệu nguyên tử nhỏ như C, Si hay các kim loại như Sn, Pb khi chúng có số hiệu nguyên tử lớn. 3. 4 Số lượng tử - Theo kết quả nghiên cứu của cơ học lượng tử , trạng thái của một electron trong nguyên tử được xác định bởi một bộ giá trị của 4 số lượng tử + Số lượng tử chính n tương ứng với số thứ tự lớp electron n 1 2 3 4 5 6 7 lớp K L M N O P Q + Số lượng tử phụ (hay số lượng tử obitan) l : cho biết hình dạng của obitan trong không gian và xác định số phân lớp trong mỗi lớp . * l nhận giá trị từ 0 đến n – 1 . * Giá trị của l 0 1 2 3 Kiểu obitan s p d f * Ứng với mỗi giá trị của n (một lớp electron) có n giá trị của l và do đó có n phân lớp electron hay kiểu obitan . Vd : Ở lớp thứ I (n = 1) ® l có 1 giá trị (l = 0) ® 1 kiểu obitan s Ở lớp thứ II (n = 2) ® l có 2 giá trị (l = 0 và l = 1) ® 2 kiểu obitan s và p Ở lớp thứ III (n = 3) ® l có 3 giá trị (l = 0, l = 1 và l = 2) ® 3 kiểu obitan s , p và d Ở lớp thứ IV (n = 4) ® l có 4 giá trị (l = 0, l = 1, l = 2 và l = 3) ® 4 kiểu obitan s , p , d và f + Số lượng tử từ ml xác định sự định hướng của AO trong không gian và đồng thời nó qui định số AO trong một phân lớp . Mỗi giá trị của ml ứng với một AO ml nhận giá trị từ -l 0 +l . Mỗi giá trị của l có 2l + 1 giá trị của ml (nghĩa là có 2l + 1 obitan) Vd : l = 0 ® ml chỉ có 1 giá trị (ml = 0) ® có 1 AOs l = 1 ® ml chỉ có 3 giá trị (-1 , 0 , +1) ® có 3 AOp -1 0 +1 l = 2 ® ml chỉ có 5 giá trị (-2 , -1 , 0 , +1 , +2) ® có 5 AOd -2 -1 0 +1 +2 l = 3 ® ml chỉ có 7 giá trị (-3,-2,-1,0,+1,+2,+3) ® có 7 AOf -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 + Số lượng tử spin ms Số lượng tử spin đặc trưng cho chuyển động quay xung quanh trục riêng của electron . Số lượng tử spin chỉ có 2 giá trị và được kí hiệu tương ứng bằng 2 mũi tên lên () và xuống () ứng với 2e trong 1 AO . BÀI TẬP Bài 1. Trong tự nhiên, hiđro tồn tại dưới dạng hai đồng vị (99%) và (1%) oxi tồn tại ở ba đồng vị (99,762%), (0,038%), (0,200%). a) Tính khối lượng nguyên tử trung bình của mỗi nguyên tố. b) Có thể có bao nhiêu loại phân tử nước khác nhau tạo nên từ những đồng vị trên? c) Phân tử nước nào có độ phổ biến lớn nhất? Giải a) Tính khối lượng nguyên tử trung bình của mỗi nguyên tố. = 1,01 u; = 16,00246 u b) Có thể có bao nhiêu loại phân tử nước khác nhau tạo nên từ những đồng vị trên? Có 18 loại phân tử nước khác nhau. c) Phân tử nước có độ phổ biến lớn nhất là: Bài 2. Hợp chất A có công thức là MXx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3. Biết trong hạt nhân nguyên tử của M có: n – p = 4, của X có n’ = p’ (trong đó n, n’, p, p’ là số nơtron và proton). Tổng số proton trong MXx là 58. 1. Xác định MXx ? 2. Hoà tan 1,2 gam A hoàn toàn vừa đủ trong dung dịch HNO3 0,36M thì thu được V lít khí màu nâu đỏ (đktc) và dung dịch B làm quỳ tím hoá đỏ. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng. Giải 1. Xác định MXx ? - Trong M có: n – p =4 Þ n = p + 4 - Trong X có: n’ = p’ - Do electron có khối lượng không đáng kể nên: M = 2p + 4 (1) X = x.2p’ (2) - Theo đề bài: p’x + p = 58 (4) - Giải (3), (4) Þ p’x = 32, p = 26, n = 30 p = 26 nên M là Fe. - Do x thuộc số nguyên dương: Biện luận: x 1 2 3 4 . . . p’ 32 16 10,7 8 Kết luận Loại Nhận Loại Loại X = 2, p’ = 16 nên X là S. Vậy công thức của A là FeS2 2. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng: Phương trình phản ứng: FeS2 + 18HNO3 ® Fe(NO3)3 + 15NO2 + 2H2SO4 + 7H2O 0,01(mol) ® 0,18 ® 0,15 V = 0,15.22,4 = 3,36(mol) Bài 3: Nguyªn tè A cã 4 lo¹i ®ång vÞ cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: +Tæng sè khèi cña 4 ®ång vÞ lµ 825. +Tæng sè n¬tron ®ång vÞ A3 vµ A4 lín h¬n sè n¬tron ®ång vÞ A1 lµ 121 h¹t. +HiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A2 vµ A4 nhá h¬n hiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A1 vµ A3lµ 5 ®¬n vÞ . +Tæng sè phÇn tö cña ®ång vÞ A1 vµ A4 lín h¬n tæng sè h¹t kh«ng mang ®iÖn cña ®ång vÞ A2 vµ A3 lµ 333 . +Sè khèi cña ®ång vÞ A4 b»ng 33,5% tæng sè khèi cña ba ®ång vÞ kia . a)X¸c ®Þnh sè khèi cña 4 ®ång vÞ vµ sè ®iÖn tÝch h¹t nh©n cña nguyªn tè A . b)C¸c ®ång vÞ A1 , A2 , A3 , A4 lÇn lît chiÕm 50,9% , 23,3% , 0,9% vµ 24,9% tæng sè nguyªn tö . H·y tÝnh KLNT trung b×nh cña nguyªn tè A . Giải 4p + n1 + n2 + n3 + n4 =825. (1) Theo bµi ta cã hÖ n3 + n4 – n1 = 121 . (2) Ph¬ng tr×nh : n1 – n3 – (n2 – n4) = 5 . (3) 4p + n1 + n4 – (n2 + n3) = 333 . (4) 100(p + n4) = 33,5(3p + n1 + n2 + n3) .(5) Tõ (2) : n1= n3 + n4 – 121 . Tõ (3) : n2= n1 – n3 + n4 – 5 = 2n4 – 126 . Thay vµo (4) ta ®îc : 4p + n3 + n4- 124 + 2n4 –n3 + 126 = 333 . à p = 82 . Thay n1 , n2 vµ p vµo (1) vµ (5) ta ®îc hÖ : 2n3 + 4n4 = 744 . 67n3 + 0,5n4 = 8233,5 à n3 = 122 vµ n4=125 VËy n1 = 126 vµ n2 = 124 . C¸c sè khèi lµ : A1=208 ; A2=206 ; A3=204 ; A4= 207 à ATB= 207,249 . ------------------------------------------------------------- Tiết 5+6+7+8 : BẢNG TUẦN HOÀN. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN NỘI DUNG a. Nguyên tắc sắp xếp Có 3 nguyên tắc: 1. Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử 2. Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành 1 hàng gọi là chu kì 3. Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành 1 cột gọi là nhóm b. Những biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân *Trong 1 chu kì ( đi từ trái sang phải) * Trong 1 nhóm A( từ trên xuống dưới) - Bán kính nguyên tử giảm dần - Bán kính nguyên tử tăng dần - Năng lượng ion hóa của nguyên tử tăng dần - Năng lượng ion hóa của nguyên tử giảm dần - Độ âm điện của nguyên tử tăng dần - Độ âm điện của nguyên tử giảm dần - Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần - Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần - Tính bazo của oxit và hidroxit giảm dần - Tính bazo của oxit và hidroxit tăng dần - Tính axit của oxit và hidroxit tăng dần - Tính axit của oxit và hidroxit giảm dần (trừ nhóm VII) - năng lượng ion hóa của một nguyên tử, phân tử hoặc ion là năng lượng cần thiết để tách êlectron liên kết yếu nhất ra khỏi một hạt ở trạng thái cơ bản sao cho ion dương được tạo thành cũng ở trạng thái cơ bản b1. So sánh bán kính của nguyên tử và ion - Dạng 1: xét nguyên tử tạo nên ion đó có số lớp e thế nào với nhau. VD: 2 ion Na+ và K+ được tạo nên từ nguyên tử Na 3 lớp e, nguyên tử K 4 lớp e RK+ > RNa+ - Dạng 2: là dạng thường gặp: Ng ta cho các ion xen lẫn cả nguyên tử có cùng số e. Đầu tiên vẫn xét số lớp e của nguyên tử tạo nên ion. Sau đó xét tiếp đến số proton trong hạt nhân của nguyên tử nếu nguyên tử nào có nhiều p hơn thì ion nguyên tử đó có bán kinh nhỏ hơn. à Giải thích như sau: cùng số e, ion nào có p nhiều hơn thì lực hút giữa hạt nhân và lớp e ngoài cùng càng lớn làm cho bán kính ion càng nhỏ. (chú ý là lực hút này không dàn đều cho các e mà càng nhiều p, e thì lực này càng tăng). * Kết luận: Bán kính nguyên tử/ion phụ thuộc lần lượt ( nếu cùng số lớp e rồi thì bỏ qua và xđ điện tích hạt nhân) + số lớp e : tỉ lệ thuận + đthn: tỉ lệ nghịch VD: so sánh bán kinh các ion, nguyên tử sau: Ne, Na+, Mg2+, F-, O2- giải - Đầu tiên xét lớp trước: Na+, Mg2+ đều có 3 lớp e trong khi các đối thủ còn lại chỉ có 2 lớp. Vậy được 2 dãy với bán kính dãy 1 lớn hơn dãy 2. Dãy 1: gồm Na+, Mg2+ đều có 10e. Nhưng hạt nhân Na có 11p, hạt nhân Mg có 12p. Vậy RNa+>RMg2+ Dãy 2: gồm Ne ,F-, O2- cũng đều có 10e. Nhưng hạt nhân Ne có 10p, F có 9p và O có 8p. Vậy RO2- > RF- > RNe BÀI TẬP BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ KHI BIẾT % CỦA 1 NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT 1. Với hợp chất vô cơ: - trong hợp chất với oxi: trong 1 chu kì đi từ trái sang phải hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất với oxi tăng từ 1à7 - trong hợp chất với H: Hoá trị với hidro (đv phi kim) = 8 – STT của nhóm VD: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA Na Mg Al Si P S Cl CT oxit cao nhất Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 Với hidro SiH4 PH3 H2S HCl 2. Công thức tính MA x số lượng A(x) - giả sử có công thức: AxBy : %A = ¾¾¾¾¾¾¾¾ x 100 MAxBy Bài 1.X và Y là các nguyên tố thuộc nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M. Xác định các nguyên tố X và Y. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH Ta có : (loại do không có nghiệm thích hợp) Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4 Ta có : , vậy Y là nguyên tố clo (Cl). B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH XOH + HClO4 ® XClO4 + H2O Þ Þ Þ MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K). Bài 2: Hîp chÊt A cã c«ng thøc RX trong ®ã R chiÕm 22,33% vÒ khèi lîng. Tæng sè p,n,e trong A lµ 149. R vµ X cã tæng sè proton b»ng 46 . Sè n¬tron cña X b»ng 3,75 lÇn sè n¬tron cña R. a)X¸c ®Þnh CTPT cña A. b)Hçn hîp B gåm NaX, NaY, NaZ(Y vµ Z lµ 2 nguyªn tè thuéc 2 chu k× liªn tiÕp cña X). + Khi cho 5,76 gam hh B t¸c dông víi dd Br2 d råi c« c¹n s¶n phÈm ®îc 5,29 g muèi khan. +NÕu cho 5,76 gam hh B vµo níc råi cho ph¶n øng víi khÝ Cl2 sau mét thêi gian c« c¹n s/phÈm thu ®îc 3,955 g muèi khan trong ®ã cã 0,05 mol ion Cl-. TÝnh % khèi lîng mçi chÊt trong hçn hîp B. Giải 2ZR + NR + 2ZX + NX = 149 ZR + ZX = 46 àNR + NX = 57à NX = 45 , NR =12 . NX = 3,75.NR MRX= ZR + ZX + NR + NX = 46 + 57 = 103 . VËy MR = 22,33.103/100 = 23 à MX = 80 . Hîp chÊt NaBr . b) hh NaCl(a mol ) ; NaBr(b mol) ; NaI(c mol) ta cã hÖ : 58,5.a + 103.b + 150.c = 5,76 . 58,5.a + 103.(b+c) = 5,29 . à c=0,01 mol . +)NÕu Cl2 chØ ph¶n øng víi NaI : K.lîng muèi = 5,76-0,01.150+0,1.58,5 = 4,845 g Theo bµi m= 3,955 g (nªn lo¹i ). +)VËy Cl2 ph¶n øng víi NaI vµ NaBr : Cl2 + 2NaBr à 2NaCl + Br2 . 0,04-a 0,04-a. Hh muèi khan gåm : NaBr d (b-0,04+a) . vµ NaCl ( 0,05) . VËy ta cã : 58,5.0,05 + 103.(a+b-0,04) = 3,955 . à a= 0,02 mol ; b= 0,03 mol ; c= 0,01 mol . ---------------------------------------------- Tiết 9+10+11+12 : HÓA HỌC HẠT NHÂN NỘI DUNG A.LÝ THUYẾT CHUNG I. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ *Cấu hạt nhân nguyên tử : Hạt nhân được cấu tạo bởi hai loại hạt sơ cấp gọi là nuclôn gồm: Hạt sơ cấp (nuclon) Kí hiệu Khối lượng theo kg Khối lượng theo u 1u =1,66055.10 -27 kg Điện tích Prôtôn: mp = kg mp =1,00728u +e Nơtrôn: mn = kg mn =1,00866u không mang điện tích Kí hiệu hạt nhân: - = số nuctrôn : số khối - = số prôtôn = điện tích hạt nhân (nguyên tử số) - : số nơtrôn Bán kính hạt nhân nguyên tử:(m) Ví dụ: + Bán kính hạt nhân H: R = 1,2.10-15m + Bán kính hạt nhân Al: R = 3,6.10-15m * Đồng vị là những nguyên tử có cùng số prôtôn (), nhưng khác số nơtrôn (N) hay khác số nuclôn (A). Ví dụ: Hidrô có ba đồng vị: + Đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị . + Đồng vị phóng xạ ( không bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo . * Đơn vị khối lượng nguyên tử - : có giá trị bằng khối lượng đồng vị cacbon - ; * Khối lượng và năng lượng: Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc2 => m = => khối lượng có thể đo bằng đơn vị năng lượng chia cho c2: eV/c2 hay MeV/c2. -Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: m = trong đó m0 gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là khối lượng động. Tên gọi Kí hiệu Công thức Ghi chú prôtôn p hay hiđrô nhẹ đơteri D hay hiđrô nặng Triti T hay hiđrô siêu nặng anpha α Hạt Nhân Hêli bêta trừ β- electron bêta cộng β+ Pôzitôn (phản electron) nơtron n không mang điện nơtrinô không mang điện, m0 = 0, v ≈ c * Một số các hạt thường gặp: II. ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN * Lực hạt nhân - Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn, bán kính tương tác khoảng . - Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là lực tương tác mạnh. * Độ hụt khối của hạt nhân Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó một lượng : Khối lượng hạt nhân Khối lượng Z Prôtôn Khối lượng N Nơtrôn Độ hụt khối Dm mhn (mX) Zmp (A – Z)mn Dm = Zmp + (A – Z)mn – mhn * Năng lượng liên kết của hạt nhân - Năng liên kết là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt). Công thức : Hay : *Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân - Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trên một nuclôn e = . - Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. - Ví dụ: có năng lượng liên kết riêng lớn e = =8,8 (MeV/nuclôn) III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi sự biến đổi của hạt nhân. hay - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tương tác giữa các hạt nhân với nhau dẫn đến sự biến đổi thành các hạt nhân khác. Chú ý: Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhân:; ; ; ; IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN * Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) * Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) * Định luật bảo toàn động lượng: * Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần Chú ý:-Năng lượng toàn phần của hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ và năng lượng thông thường( động năng): - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần có thể viết: Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2 => (m1 + m2 - m3 - m4) c2 = Wđ3 + Wđ4 - Wđ1 - Wđ2 = Q tỏa /thu - Liên hệ giữa động lượng và động năng hay V. NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: + Khối lượng trước và sau phản ứng: m0 = m1+m2 và m = m3 + m4 + Năng lượng W: -Trong trường hợp : (J) -Trong trường hợp : Nếu m0 > m: : phản ứng tỏa năng lượng; Nếu m0 < m : : phản ứng thu năng lượng VI. PHÓNG XẠ: Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các hạt nhân khác. CÁC TIA PHÓNG XẠ * Các phương trình phóng xạ: - Phóng xạ : hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ trong bảng tuần hoàn: - Phóng xạ : hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng tuần hoàn: - Phóng xạ : hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng tuần hoàn: - Phóng xạ : Sóng điện từ có bước sóng rất ngắn: * Bản chất và tính chất của các loại tia phóng xạ Loại Tia Bản Chất Tính Chất (a) -Là dòng hạt nhân nguyên tử Heli (), chuyển động với vận tốc cỡ 2.107m/s. -Ion hoá rất mạnh. -Đâm xuyên yếu. (b-) -Là dòng hạt êlectron , vận tốc -Ion hoá yếu hơn nhưng đâm xuyên mạnh hơn tia a. (b+) -Là dòng hạt êlectron dương (còn gọi là pozitron) , vận tốc . (g) -Là bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11 m), là hạt phôtôn có năng lượng rất cao -Ion hoá yếu nhất, đâm xuyên mạnh nhất. VII.CÁC ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ * Chu kì bán rã của chất phóng xạ (T) Chu kì bán rã là thời gian để một nửa số hạt nhân hiện có của một lượng chất phóng xạ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác. * Hằng số phóng xạ: (đặc trưng cho từng loại chất phóng xạ) * Định luật phóng xạ: Theo số hạt (N) Theo khối lượng (m) Độ phóng xạ (H) Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian : Trong quá trình phân rã, khối lượng hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian : - Đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của chất phóng xạ. - Số phân rã trong một giây:H = - : số hạt nhân phóng xạ ở thời điểm ban đầu. : số hạt nhân phóng xạ còn lại sau thời gian . : khối lượng phóng xạ ở thời điểm ban đầu. : khối lượng phóng xạ còn lại sau thời gian . : độ phóng xạ ở thời điểm ban đầu. :độ phóng xạ còn lại sau thời gian t H = lN = l N0= lN0e-lt Đơ
Tài liệu đính kèm: