Bài tập luyện thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12: Cấu tạo nguyên tử

Nội dung text: Bài tập luyện thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12: Cấu tạo nguyên tử

1. BÀI TẠP CẠU TẠO NGUYÊN TẠ Bài 1: Hãy tính sạ sóng ( 1/ ) và bưạc sóng  cạa bạc xạ khi electron trong nguyên tạ H a) chuyạn tạ mạc n = 2, 3, 4, vạ mạc cơ bạn. ( Dãy Lyman - 1916). b) chuyạn tạ mạc n = 3, 4, 5, vạ mạc n = 2. ( Dãy Balmer - 1885). Bài 2: Tính năng lưạng ion hóa thạ nhạt cạa He, Li và C theo sạ gạn đúng cạa Slater. 222 222 Bài 3: Có mạt mạu chạa 45 g 86Rn . Sau 8,5 ngày thì khại lưạng 86Rn còn lại bao nhiêu? Biạt 222 rạng chu kạ bán hạy cạa 86Rn là 3,8 ngày. Bài 4: Mạt mạu ban đạu có 0,30 mg Co60 . Sau 1,40 năm, khại lưạng Co60 còn lại 0,25 mg. Tìm chu kạ bán hạy cạa Co60. 238 206 238 Bài 5: Mạt mạu đá chạa 13,2 g U và 3,42 g Pb . Biạt rạng chu kạ bán hạy cạa 92U là 4,51.109 năm. Hãy tính tuại cạa mạu đá đó. Bài 6: Tìm niên đại cạa mạt mạu than cại có tạc đạ phân hạy C14 là 11,2 lạn trong mạt giây cho 1 gam cacbon. Biạt chu kạ bán hạy cạa C14 là 5730 năm. Bài 7: Xác đạnh đạ phóng xạ cạa 10 gam U238 biạt hạng sạ phân rã cạa nó là k = 4,84.10-18s-1. 226 226 Bài 8: a) 88Ra có chu kạ bán hạy là 1590 năm. Hãy tính khại lưạng cạa mạt mạu 88Ra có cưạng đạ phóng xạ 1 Ci. ( 1 Ci = 3,7.1010 phân rã / giây). 40 9 b) Cùng câu hại trên đại vại 19K vại chu kạ bán hạy là 1,49.10 năm. Bài 9 (IChO - 93): Đạng vạ phóng xạ 131I khi phân hạy phóng ra hạt - đưạc dùng trong y khoa đạ xác đạnh hocmon tuyạn giáp. Hạng sạ tạc đạ cạa phạn ạng phân hạy 131I là 9,93.10-7 s-1. Hãy: a) Viạt pt phạn ạng phân hạy phóng xạ đó. b) Tính chu kạ bán hạy 131I theo ngày. c) Tính thại gian theo ngày đạ đạ phóng xạ cạa mạt mạu 131I chạ còn 30% so vại giá trạ ban đạu. d) Biạt rạng máy đạm Geighe có thạ phát hiạn ra lưạng 131I có đạ phóng xạ không dưại 10-4 Ci. Tính khại lưạng bạng gam nhạ nhạt mà ngưại ta có thạ phát hiạn khi dùng máy đạm đó. Cho biạt 1 Ci ạng vại mạt lưạng đạng vạ phóng xạ trong đó xạy ra 3,7.10 10 lạn phân hạy/giây. Bài 10: Khại lưạng cạa hạt nhân 16O là 15,99053 u. Tìm năng lưạng liên kạt cho mạt nucleon cạa hạt nhân nguyên tạ oxi đó. Biạt khại lưạng cạa proton và nơtron lạn lưạt là 1,00728 u và 1,00866 u. 4 Bài 11: Tính năng lưạng đưạc giại phóng khi tạo thành 1 mol 2He tạ phạn ạng nhiạt hạch sau: 3 2 4 1 1H + 1H 2He + 0n . 3 2 4 1 Cho biạt: 1H = 3,01604 u; 1H = 2,01410 u; 2He = 4,00260 u; 0n = 1,00862 u. 238 Bài 12: a) Có bao nhiêu hạt và  đưạc phóng ra trong dãy biạn đại phóng xạ chuyạn 92U thành 206 82Pb . b) (HSG QG - 2000): Hãy hoàn thành các phạn ạng hạt nhân sau đây (có đạnh luạt bạo toàn nào đưạc sạ dạng khi hoàn thành phương trình đó?). 238 230 92U 90Th + 235 206 92U 82Pb + Bµi 13 (HSG Quỉc gia 2002): 1. LiÖu ph¸p phêng x¹ ®­îc øng dông rĩng r·i ®Ó ch÷a ung th­. C¬ sị cña liÖu ph¸p ®ê lµ sù biÕn ®ưi h¹t nh©n. 59 1 27Co + 0n X? (1)
2. 60 X? 28Ni + ; h = 1,25 MeV (2) (a) H·y hoµn thµnh ph­¬ng tr×nh cña sù biÕn ®ưi h¹t nh©n trªn vµ nªu rđ ®Þnh luỊt nµo ®­îc ¸p dông ®Ó hoµn thµnh ph­¬ng tr×nh. (b) H·y cho biÕt ®iÓm kh¸c nhau gi÷a ph¶n øng h¹t nh©n víi ph¶n øng oxi ho¸-khö (lÍy thÝ dô tõ ph¶n øng (2) vµ ph¶n øng Co + Cl2 CoCl2). 2. Cê cÍu h×nh electron 1s22s22p63s23p63d54s1 (1) (a) Dïng kÝ hiÖu « l­îng tö biÓu diÔn cÍu h×nh electron (1). (b) CÍu h×nh electron (1) lµ cÍu h×nh electron cña nguyªn tö hay ion ? T¹i sao ? (c) Cho biÕt tÝnh chÍt ho¸ hôc ®Ưc tr­ng cña ion hay nguyªn tö øng víi cÍu h×nh electron (1), h·y viÕt mĩt ph-¬ng tr×nh ph¶n øng ®Ó minh hôa. Z2 3. BiÕt En = -13,6. (n: sỉ l­îng tö chÝnh, Z: sỉ ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n). n 2 (a) TÝnh n¨ng l­îng1e trong tr­íng lùc mĩt h¹t nh©n cña mìi hÖ N6+, C5+, O7+. (b) Qui luỊt liªn hÖ gi÷a En víi Z tÝnh ®­îc ị trªn ph¶n ¸nh mỉi liªn hÖ nµo gi÷a h¹t nh©n víi electron trong c¸c hÖ ®ê ? (c) TrÞ sỉ n¨ng l­îng tÝnh ®­îc cê quan hÖ víi n¨ng l­îng ion ho¸ cña mìi hÖ trªn hay kh«ng ? TÝnh n¨ng l­îng ion ho¸ cña mìi hÖ. Bµi 14 (HSG Quỉc gia 2004): 1) a) U238 tù ph©n r· liªn tôc thµnh mĩt ®ơng vÞ bÒn cña ch×. Tưng cĩng cê 8 h¹t ®­îc phêng ra trong qu¸ tr×nh ®ê. H·y gi¶i thÝch vµ viÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng chung cña qu¸ tr×nh nµy. b) Uran cê cÍu h×nh electron [Rn]5f36d17s2. Nguyªn tö nµy cê bao nhiªu electron ®ĩc th©n? Cê thÓ cê møc oxi ho¸ cao nhÍt lµ bao nhiªu? 2) Trong nguyªn tö hoƯc ion d­¬ng t­¬ng øng cê tõ 2 electron trị lªn, electron chuyÓn ®ĩng trong tr­íng lùc ®­îc t¹o ra tõ h¹t nh©n nguyªn tö vµ c¸c electron kh¸c. Do ®ê mìi tr¹ng th¸i cña mĩt cÍu h×nh electron cê mĩt trÞ sỉ n¨ng l­îng. Víi nguyªn tỉ Bo (sỉ ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n Z = 5) ị tr¹ng th¸i c¬ b¶n cê sỉ liÖu nh­ sau: CÍu h×nh N¨ng l­îng CÍu h×nh N¨ng l­îng electron (theo eV) electron (theo eV) 1s1 -340,000 1s22s2 - 660,025 1s2 - 600,848 1s22s22p1 - 669,800 1s22s1 - 637,874 Trong ®ê: eV lµ ®¬n vÞ n¨ng l­îng; dÍu - biÓu thÞ n¨ng l­îng tÝnh ®­îc khi electron cßn chÞu lùc hót h¹t nh©n. a) H·y tr×nh bµy chi tiÕt vµ kÕt qña tÝnh c¸c trÞ sỉ n¨ng l­îng ion ho¸ cê thÓ cê cña nguyªn tỉ Bo theo eV khi dïng d÷ kiÖn cho trong b¶ng trªn. b) H·y nªu nĩi dung vµ gi¶i thÝch qui luỊt liªn hÖ gi÷a c¸c n¨ng l­îng ion ho¸ ®ê. Bµi 15 (HSG Quỉc gia 2005): C¸c vi h¹t cê cÍu h×nh electron ph©n líp ngoµi cïng: 3s1, 3s2, 3p3, 3p6 lµ nguyªn tö hay ion? T¹i sao? H·y dĨn ra mĩt ph¶n øng ho¸ hôc (nÕu cê) ®Ó minh ho¹ tÝnh chÍt ho¸ hôc ®Ưc tr­ng cña mìi vi h¹t. Cho biÕt: C¸c vi h¹t nµy lµ ion hoƯc nguyªn tö cña nguyªn tỉ thuĩc nhêm A vµ nhêm VIII(0).