Chuyên đề so sánh năng lượng ion hóa
|
En mang giá trị âm, đặc trưng cho sự hút electron của hạt nhân, càng âm (càng nhỏ) càng hút electron mạnh.
VD: Bài tập luyện tập: Bài 1: Tính năng lượng ion hoá của nguyên tử H; ion He+ và ion Li2+ ở trạng thái cơ bản và giải thích sự biến thiên năng lượng ion hoá theo dãy H, He+, Li2+. cuu duong than cong. com Bài 2: a. Năng lượng ion hóa của nguyên tử hidro là 13,6 eV. Nếu nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản nhận một năng lượng bằng 99% năng lượng ion hóa thì electron của nó sẽ chuyển lên mức năng lượng ứng với giá trị số lượng tử n bằng bao nhiêu? b. Tính bước sóng phát ra khi electron ở trạng thái kích thích này trở về trạng thái cơ bản. Bài 3: Tính năng lượng của electron trong nguyên tử khi hidro đang ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích khi electron ở lớp M. Nguyên tử H ở trạng thái nào bền hơn? Bài 4: a, Ion Li2+ đang ở trạng thái cân bằng nó cần năng lượng là bao nhiêu (J) để chuyển lên trạng thái kích thích thứ 4, lớp P. Năng lượng ion hóa I 1 của Li2+ là bao nhiêu? b, Nếu ion Li2+ đang ở trạng thái kích thích thứ 5 thì nó giải phóng ra năng lượng bao nhiêu (J) khi chuyển về trạng thái kích thích thứ nhất? II. Dạng bài tập: mô hình nhiều electron – En, In theo quy tắc Slayter Áp dụng quy tắc Slayter xác định năng lượng liên kết hạt nhân En
cuu duong than cong. com 2 E 4 s= −13, 6 (23 − 0,35, 7 − 0,85 2 −1) ( eV)
Bài tập luyện tập. Bài 1: Dựa vào phương pháp Slater, hãy tính năng lượng của một electron ở lớp ngoài cùng của P. Bài 2: Dựa vào phương pháp Slater hãy tính năng lượng tổng của các electron trong nguyên tử Li và ion Li+, từ đó tính năng lượng ion hóa thứ nhất của Li. Bài 3: Nguyên tố có Z = 19 có thể viết cấu hình electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 (1) hay 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 (2) Dựa vào việc tính Z’ và từ đó tính Ee(3d1) và Ee(4s1) theo qui tắc Slater, hãy chứng minh cấu hình (2) hợp lý.Bài 4: Sử dụng phương pháp tính năng lượng của Slayter hãy so sánh năng lượng của hai cấu hình electron nguyên tử sau Z = 25: a, 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 b, 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 Từ đó rút ra cấu hình nào phù hợp ở trạng thái cơ bản. Bài 5: Sử dụng quy tắc của Slater tính năng lượng của ion Fe2+ (Z = 26) cho 2 cấu hình electron sau và rút ra kết luận cấu hình nào phù hợp. a, 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 b, 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 Bài 6: Dựa vào công thức tính NL AO của Slayter. Tính năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai của nguyên tử Mg (Z = 12). Bài 7: Dựa vào quy tắc Slayter cho biết: a, Cấu hình nào phù hợp với nguyên tử Co Z =27 ở trạng thái cơ bản (1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 (2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 cuu duong than cong. com b, Cấu hình nào là cấu hình của ion Co2+ (3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 (3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 c, Từ a, b tính năng lượng ion hóa thứ nhất, năng lượng ion hóa thứ 2 và năng lượng để tách 2 electron từ nguyên tử Co. Bài tập về giải thích dự đoán , so sánh năng lượng ion hóa: Cấu hình đạt trạng thái bền khi có cấu hình bão hòa của khí hiếm, hoặc bán bão hòa. Thế nên khi mất electron để tạo cấu hình này thì sẽ lợi về mặt năng lượng do đó năng lượng ion hóa nhỏ (tiêu tốn ít hơn). Tương tự với quá trình nhận electron (ái lực electron). BT: Viết cấu hình electron của các nguyên tử có Z = 9, 11, 16. Từ đó hãy cho biết: a. Nguyên tố nào trong các nguyên tố trên có năng lượng ion hoá I1 lớn nhất, nguyên tố nào có năng lượng ion hoá I 1 nhỏ nhất. b. Cation và anion nào dễ được tạo thành nhất từ mỗi nguyên tử. |
