Tư liệu hóa học 10 ôn tập

PGS TS TRIAN THANH HUfl ru li6u lnHOAI{OC IU (Tdi bdn ldn thfi nhdt) NHA xuAr nAN GrAo DUC Bin quydn thuQc NhA xudt bin Gi6o duc L 3 200 8CXB 3 03 209 9 I GD Me sd TXHl8h8 CPD tra gioi IniQu Ho.HỆ THỐNG LÍ THUYẾT VÀ BÀI TẬP ĐỘNG HÓA HỌC BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA

PGS TS TRIAN THANH HUfl

Bin quydn thuQc NhA xudt bin Gi6o duc

L 3 -200 8/CXB / 3 03 -209 9 I GD

\

Me sd: TXHl8h8 - CPD

tra gioi IniQu

Iufit, li ki€n thri'c co s&, ndn ting ctra ho6 hgc phd thdng n6i riOng, ho6 hoc

n6i chung Hidn nhi€n d6 le cdc vdn dd rat quan trgng, r6t thri vi Tuy nhiOn

cfng sd xudt hiQn mQt sd (t kh6 khan khi day vi hgc c6c nQi dung d6

SdchTt tiAu hod hqc t0 duo.c bi€n soan nham tao thOm thu0n lgi cho viQc

su trinh bny d6 li cung cdp mQt sd tli li0u tham khAo, g6p phdn nh6 tao ra duo.c

su nhin nhfln dri dQ sAu, dfi be r6ng cdn thidt d6i vdi cdc nQi dung thidt ydu cria

Vd hinh thfc trinh biy, cdc vdn dd s6t vdi kidn thfc SGK Hod hqc I0 duo,c

logic cflng duoc tdc gih chn y

chic ch6n cdn nhilng bdt cap TrAn trong cim on su quan tflm, su g6p 9 ctra quf

vi dlnh cho s6ch niy.

3

MUC LUC

Trang

1.1 Mgt sd dac tlidm cfra ho6 hoc co bin hi€n nay 7

I Ho6 hgc h khoa hoc thuc nghiQm 7

II Ho6 hoc c6 co s& li thuydt vfrng ving 8

III Ho6 hoc cobin g6n lidn v6i ho6 hoc c6ng ngh6, cdcvdn d€ kinh te,

xa hOi, m6i trutrng

IV Tin hoc hod stu rQng, riet dd

V Phucrng phdp lu6n duo.c chri trong dfng mfc

1.2 Quan hC "kdt qui thgc nghi€m vdi hoc thuydt" trong kidn thfc ho6 hoc

ho6 hoc

III Cdn c6 luu f nho khi 6p dgng thuydt ho6 hoc gi6i thich kdt qui

thqtc nghiQm ?

1.3 Mgt so dflc didm vi day vir hgc ho6

II Viet mQt d4i luqmg vat 1(

UI KhOi lugng vlr trong luon g 6p dqng trong ho6 hgc

I

2.L So lugc vi 6nh sdng

I M5u h+t nhAn nguyen ffi ctra Ruthopho

II Thf nghiQm ctra Sadcrrric

III Kdt lu&n

9 9 10 11

15 15

t7

18

23 27 27 28 29

2.3 MQt sd vdn ili ho6 hgc hat nhAn

I So luo.c vd hat nhfln

II Hod hoc hat nhdn

III MOt sd dang bii todn ho6 hgc hat nhan

3.1 Electron

I Di€n tich, khdi luong

3.2r Ntrng lugng cfia electron trong nguy6n t&

I.He le, I hat nhfln

3.3 Chuyin tl0ng cria electron trong nguy6n t&

I Chuydn dQng khOng gian cira electron

II Ctruydn d0.ng spin cta electron Hem obitan spin

3.4 Su stp xip electron trong nguy6n trl nhiiu electron

I C6c co s&

3.5 Neng lugng ion ho6,6i luc electron D0 Am diOn

I Nang luong ion ho6

' II Ai luc electron

III D0 im di6n

4.1 M& tldu

I Phan trl vi vai trd

III Cdng thri'c cdu tao Lewis

II Lai hod obitan nguy€n tt

III MOt sd v0n dd cira thuydt obitan phan trl 6p dgng vho ho6 hgc

29 29 34 4349

57 57 58 62 62 74 74 90 92 g2 95 97 97 99 100

105 105

106

109 115

125

t25

127

138

CHIlONG 5 BANG TUAN HOAN

I MQt sd vAn dd chung

5.2 C6c nh6m nguyOn to

5.3 Hay crlu ldy cAn bang sinh th6i, cfu ldy sg song trOn Tr6i Ddt

m SU phU thuOc nhiOt d0 cira tOc dO phin fng Nang luong hoat ho6

IV So luoc vd xfc t6c

194194156

163

t64

164170

n5

176176179

187196198

199

2t8

220223

Chuong I

aJ

1.I MOt sO' Oic Oiim cfra ho6 hoc co bin hiQn nay

c6c kidn thrlc co s6, c6c kh6i ni6m, dinh nghia, c6c quy t6c, dinh lu6t, hoc

thuydt, g6p phdn tao ra ndn ting kidn thrlc ctra khoa hoc Ho6 hgc NQi dung

phd thong trung hoc) cfrng nhu c6c trudng Cao d8ng, Dai hgc dlo tao crl nhAn

Cao ding Su pham, Dai hgc Su pham, Dai hgc Khoa hgc Tu nhiOn,

r HoA HQC r,A XHOA HQC THu C NGHTEM

2.MOtsd tl4c didm cfia thgc nghiQm ho6 hoc hiOn nay

{< Ho6 chat duoc dDng vdi lugng it, thAm chi rdt it.

yOu cdu th( sinh x6c dinh him luong canxi (Ca), magie (Mg) trong nudc d6ng

Dac didm ndy ddi h6i ngudi llm phii c6 ki nlng rhar ror m6i thu dugc kdt

qui tdt (Ndu "sOi ndi nhung vung vd" e rang kh6ng ldm duoc thf nghiOm vdi dac

thuli tinh quen thuQc cho t6i thidt bi ldm sic k( gidy hay cdc m6y quang phd hien

dDng laze

o Vigc ldy cdc sd liOu thuc nghi€m til dung cu, thidt bi do, can r6i xrl li tfnh

todn ddu phAi tuln theo dfng quy t6c vd sai sd Th6i quen tai hai "l6y sd thflp

rr HoA Hec cO co sd il rHuyflr vfNc vANc

"Thdi dai" ho5 hgc chi li khoa hoc "dun, ndu, dd, r6t, ".dd qua Ngiy nay,hod hoc c6 "hai tru" li thuydt vfrng ving.

A Li rHUYfrr vi ciu r4o vAr cHir

Co s& niy bao gdm : l) Ho6 hoc hat nhin.

2) C€tu tao nguy0n t&

Co s& niy bao g6m :

1) Nhigt dQng lqc ho6 hgc, bao gdm cA nhi0t ho6 hoc, cAn b6ng ho6 hoc vi

cdc qud trinh chuydn pha

4)Hod hgc chAt keo vd hien tu-d.ng bd mdt

co s& lf thuydt niy li ndn tAng kidn rhfc cfra ho6 hoc phd thOng chi khi

III HoA HQC Co BAN cAN T,dN v6I TToA HQC CONG NGHE, CAC

vAN od rlNu 16, xA HOr, MOr TRUoNG

2 Nhan thrlc ro dac didm nly, thuc nghi0m ho6 hoc n6i ri€ng, giring day

ddu lh thf nghiom ti€u phi Do d6 luong dilng ft t6i mrlc c6 thd dugc, ho6 chat,

+) Phii lu6n chri f t6i mOi trulng khi ldm thi nghiOm cfrng nhu khi loai b6

hgp cing nhidu chng tdt nhfing n6i dung kidn thtlc rhuOc ph?m vi "c6ng nghQ,

kinh td, xd hOi, m6i trudrng"

+) cdn phii td chfc thfch hgp c6c hoat dOng rhuc t6 nQi, ngoai kho6 cho hoc

rv TrN HQC HOA SAU noNG, TRrEr DC

1 chring ta dang & thdi dai bing nd cria cOng nghQ rh6ng tin (cNTT) trOn

binh di0n toin cdu Do d6 viOc g6n lidn Ho6 hoc n6i chung, Ho6 hoc co bAn n6i

riOng v6i su phdt tridn CNTT ld didu tdt ydu Ph4m vi fng dung CNTT trong hod

+) Kh6ng duo c quOn bin chAt, nOi dung ho6 hgc, CNTI chi ld c0ng cu,

V PHUONG PHAP LUAN DUQC CHU TRONG OONC MUC

linh vgc khoa hoc vI thuc td tao ndn ting cho c6c nhfln thrlc th€ gi6i (thd gi6i

D6 le su chri trorig dfng mfc todn diOn "Li thuy6t, thuc nghiQm, vAn dung, bd

hlnh v6i su ph6t sinh, tdn tai, ph6t tridn cing c6c linh vuc khoa hoi kh6c"

tridn, ddc biQt le K thuydt Ddn lugt n6, kh6ng c6 Ho6 hoc sC kh6ng c6 c6ng

Bdt cf vdi ai cflng vdy, ttr em hoc sinh cho tdi vi viOn si, sqr tu hoc, tu

cuQc sdng

thdnh hiQn thuc

1.2 Quan he "kCt qui thuc nghiOm u6i hqc thuyGi, trong

ki0n llrrfic hoii hgc

IANG, co sd cua noA Hec

thuc nghi0m cung cdp Thxm chf, ngdy nay Ho6 hoc lf thuydt d6 ph6t tridn

thinh mot chuyOn nginh, kiOn thrlc, hidu bidt rrong m6r s6 linh vuc vfln chi do

vt d4 t : Hinh dang phan tr}, dQ dei liOn kdt, g6c liOn kdt cria mor phin rrl do

2 Khi dd c0p t6i kOt qui thuc nghiOm, cdn chti f :

+) Tfnh x6c thuc cria kdt qui d6 Tat nhion chring ta chi rhira nhdn c6c kdt

(Trong lich srl khoa hgc thd gi6i dd c6 m6r sd kdt qui thuc nghiOm gi6 !

+) Khi tidp xric v6i kdt qui thuc nghiOm, ta cfrng cdn bidt c6 kdt qui "c6n,

Vi du 1 ; DQ dli I li0n kdr la kdr qui do truc tidp rrOn liOn kdt d6

rr THUydr (ua,v Hec tuuvfit) HoA yac co DAc orivr nrnNc

giii thich, ldm s6ng t6 (tri ldi cAu h6i Vi sao ? Nhu thd nlo ?) vd mQt vdn dd do

kdt qui'6p dqng, gi6 thuyet hay giA dinh d6 m6i tro thdnh thuydt hay hoc thuyet

2 Ddc didm thrl hai ld rinh thdi gian hay khoang thdi gian vi pham vi 6p

M6i thuyet hay hoc thuydt chi c6 hi0u luc trong m6t khoing thdi gian nhdt

dinh (c6 thd n6i m6t c6ch hinh inh lh "m6i hoc thuydt ddu c6 tudi thq nhdt

dinh") M6i thuydt c6 m6t uu thd trong m6t ph?m vi nhAt dinh'

V( du thuyet lien ket hod tri (VB) ra ddi vlo ddu nhfrng nf,m 30 cfra thd ki

trlduoc dAm bio b&i hai electron c6 spin ddi song" Thuy0t nly giii thich duo.c

(AO) tao thlnh obitan phAn tir (MO) (lh su gdn dfng MO - LCAO) C6c electron

.l

thuln tU.

thuydt MO

Hi0n nay ci thuydt VB, MO, DFT ddu dugc dirng b cdc mrlc dO kh6c nhau,

3 Ngay d6i v6i mQt thuydt, 6p dung trong mOt pham vi nhdt dinh, cfrng c6thd cho c6c giii th(ch khdc nhau chrit it, md vdn dring

Ching han, thuc nghiQm cho bidt H2O le phdn trl c6 g6c HOH xAp xi b[ng

Didu d6ng lu, y 6 day li 6p dung lai ho6 ,p' huy rp2 doi v6i oxi ddu cho duo c

kOt qui hgp li ! (xin xem chi tidt 6 chuong 3)

III CAN C6 Ltfu f NAO KHI AP DUNG THUYfiT HOA HQC GIAI

rHicH xEr euA rHU c NGHTEM ?

Nhu tr0n dd trinh bly, m6i (hgc) thuydt chi dring trong mQt khoeng thdi

gian, trong mQt ph4m vi nhdt d!nh Do d6 ta phAi c6 su tinh vi dQng thich hgp

nhidu ngudn, nhidu quan didm kh6c nhau Do d6 ddi h6i su kh6ch quan, bi0n

chfng dring mrlc & m6i ngudi di truydn "dao Ho6 hgc"

m6" nhidu nhdt lI ho6 tri cira nito trong N2Os Gay HNO3) C6i "mic m6" lfl

xudt hiOn do quan niOm cfng nh6c, tuyQt ddi ho6 kh6ng cdn thi0t cfia m6t sd

hgp do thgc nghiQm cung cdp ll co s&, ndn ting Cdn c6 sq 6p dung thfch hgp,

1.3 MOt s0' flAc didm vC' Oay ui hgc hoi hgc co hdn hiQn nau uir sip tdi trong cic nhi truilng

quy vi tham kh6o

Cau tri ldi clng dring, cing s6t v6i didu kien, thich hqp vd thdi gian, dem

rr - MOr sd vAN n0 cU rHf

A VE NOI DUNG

1 Day vir hoc quy luqt

du dd minh hoa kh6i niQm "chAt" trong ho6 hgc Ndu chti f t6i quy lu6t ta chi

C2H'OH, ) Ndu ban doc chf f, trong m6i loai chxt trOn, c6c c6ng thfc cr,r thd

Ndu d4y vi hoc duo.c quy luAt sE girip "hgc ft bidt nhidu", ph6t tridn con

2 Dqy vi hoc dinh luong 0 mfc dQ c6 thd tlu_o c

Nhu tr0n da dC cap, Ho6 hoc li khoa hoc thuc nghiOm Do d6 dinh luong

B _Vi PHUONG PHAP

ban doc

2 Luon chri trong hu6ng dan, rBn luy€n phuong ph6p tu hoc, tu nghiOn cr1u,

1.4 Sd lUgc uC' don u! ui mQt s0'uan dC' liOn quan

cilng vdi danh ph6p (tOn ggi), he don vi li hai trong sd c6c vin^dd mr khoa

hoc viOt Nam n6i chung, Ho6 hoc n6i riOng cdn chri f dring mrlc dd h6i nh6p

Do khu6n khd vi muc dich ctra s6ch nhy nOn chfng t6i chi chon m6t sd noi

r.HE DoN vr QUdc rfi tnD su

DAi hQi ldn thf XI (dugc td chrlc vio th6ng 10 nam 1960 tai thir do Pari,

quy dinh vd don vi do Ngiy nay chfng ta goi d6ld he don vi qutic tq he SI

Hai don v! bd sung

G6c khoi (g6c d4"l*o6n) steradian ST ST

1 Biy don vi co s& hay co bfrn vi hai don vi bd sung

2 C6c tlon vi dAn xudt cfia don vi co s& h0 SI

C6c don vi ndy duo c x6c dinh tD ci{c don vi co s6 trOn, thOng qua bidu thrlc

Vi il1l ; Tdc dQ (v6n tdc) :

- nidu thrlc lien he : v = I

LslVtdu2:Luc:

- gidu th(rc liOn hQ : F = m.a

3 MQt sd don vi phi SI

Vf du 2 ; Thdi gian : + phrit (min hay phrit) ; (lmin = 60s)

+ gid (h hay gid) ; (ltu = 3600s)

o Cdn ph0n bi6t "thf nguy0n" vdi "don vi" cira mot d+i luong

li unit)

ta, t6n,

rr vrfir MQr DAr LUONc vAr li

kfch thfch ld l = 5,896.10-'* = 589,6 nm

Vi tlu 2 : Tai nhi€t dO 3O4,IIK 6p suat hoi b6o hoi ctra m6t

duo c li P = 3,287 4 103 Mpu

Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistty.

P_repared for publiccation by Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay, KozoKuchitsu Second Edition Blachwell Science, 1996.

ea-ruonngcro

Khi cdn viOt ggn hon, ching han trong cdc bing hay tr€n dd thi, ta c6 thd

rrr KHdI LUQNG vA rngNc LUqNG Ar ngNc rRoNG HoA Hoc(r)

A Mlr sd xrutt NIEM

1 Khdi luqng

a) Khdi lugng (mQt vflt thd) ln sd do lugng vflt chdt duo.c chrla trong v0t thd

b) Dcrn vi : HQ SI : kg ; phi SI : g

2 Trgng luo ng

Tr6i Ddt Khdi lugng kh0ng c6 d[c didm d6 Vi vfly sd do khdi lugng c6 tinh

(l) Xem thi liQu 1'r'r) tt trang 54 ddn trang 66.

Trgng lugng (mQt) c6ng thfc theo tidng Anh lh Formula Weight, vidt tit FW

Seventh Edition ; Thomson Brooks/cole ; Autralia, Canada, Mexico, Singapore, Spain, UK,

US ; 2004,

Lien h€ vd trong laqng cilng gi6'ng nha li\n h€ vd khdi lilong (1 .4)

(1 .7)

B AP DUNG TRONG HOA ngC

1 Don vi khdi luqng nguyOn tfr

Quy u6c l6y IlI2 khdi luqng nguyan tt? ct2 td I don vi khdi luqng, via't fit

*^s=6pM.lo-23g^v1,660540.|0-2og=1,660540.to-27tg1t.o';

2 Khdi lugng nguyOn tfr tuong ddi (relative atomic mass) hay trong ttqng

ldy khdi lugng trung binh crla nguy0n trl nguyOn td E chia cho don vi khdi lugngnguyOn t&.

A,(E) =ma(E)/u

u li I don vi khdi lugng dE dugc dinh nghia & tr0n

Trgng tugng nguyOn t& cfra natri ld 22,989768(6) hay 22,9897(6) amu Trong

(Trudc day & Vi0t Nam c6 th6i quen dirng dvO hay sau niy lh dvC C6ch ghi

Vf dr1 : Tinh khdi lugng trung binh cira m6t nguyOn t& sit, Fe

Trildi r ffirr" =ff =9,2741169x10-23g/ lngtrlFe

Dd nghi ban dgc lien hQ ph6p tinh 6 vi du nhy v6i bidu thrlc (1.6) e tr0n dfly

3 Trong tugng (mQt) c0ng thrfc

(cria c6c nguy0n td) c6 trong cOng thrlc d6 bidu thi theo don vi khdi lugng

Vi du / : Tfnh trgng lugrng c6ng thrlc cria natri hidroxit NaOH vI axit axetic

cH3cooH.

24,0 amu

(l) Xem tii liQu (**) trang 54 * 66.

Trgng lugng (mQt) cOng thrlc : theo tidng Anh ld Formulu Weight, vidt tit FW.

b) Trgng lugng ph6n trl m6t ch6t li (holc bing) tdng trong lugng c6c nguy0n

Vi du 2 : Tinh trgng lugng ph0n ttr cria ozon 03, nudc H2O, saccarozo

cl2]H22ol

Ddn d1y, liQu ban dgc c6 d6t ra cflu h6i "Sao lai nhiOu khO viy ?" Ndu c6

duo.c cflu h6i ndy ld mQt "didm ldnh" cho Ho6 hgc d6 ! Mdi ban th& lf giAi Ta sE

tr6 l4i v0n dd thti vi nby khi x6t li0n ket ho6 hgc & phdn sau

c) Khdi lugng mol li lugng vdt chdt bidu thi theo don vi g (hay g/mol) chrla

+) Khdi luong mol nguy6n tfr (cfra mQt nguyOn rO) c6 tri sd bang tri sd trgng

+) Khdi lugng mol ph0n trl mQt chdt c6 tri s6 bing tri sd trgng luong mOr

Ta x6t khdi lugng mol mQt sd chdt sau dAy :

SOo'-Chuong 2

2.1 So luqo uC' enn sdng

Hidu duo;c ngudn gdc, cdu t4o, v{n dQng vi tmg drlng c6 hiQu qui thd gidi

thlnh tuu rdt ki diQu, song nhfing b( dn vd thd gi6i vflt chdt v6n cdn li thdch dd

l6n ddi'v6i con ngudi

Linh vuc mi chring ta sE dd c{p ddn trong ci{c chuong 2 ;3 ;4 l} thd gi6i

cdchat vO cing nlr6 b6 trong cdu tao vAt chdt, d6 lh.c6c vi hat hay hat vi m0,hat lugng tft, trong d6 bao gdm cA (h+t) dnh s6ng Do d6, tru6c hdt ta hdy tim

ngudi ddu tiOn dd c6p ta bdn chdt hgt cfra 6nh s6ng vio cudi thd ki XVII Ddn

Nhe Vat li Hh Lan Huyghen (Christian Huygens) li ngudi ddu ti€n dd cflp

t6i bdn chdt sdng cira 6nh s6ng, cflng vlo thd ki XVII Tdi n6m 1865, Macxoen

V 8y , dnh sdng c6 tf nh chift nhi nguyen s6ng

ThuyLt laqng t* hiAn d(ri coi dnh sdng ld cldng hqt

lun truydn theo cdc dlnh ludt lan truydn cfia s6ng

ALBERTETNSTEN (t879 - 19ss)

thudng dgc le Anbe Anxtanh

ngudi sdng lQp ra nginh Vat li hqc

hiOn dei Ong dA, xay dqng thuydt

ph0t6n vd 6nh s6ng, thuydt kh6ng

gian, thdi gian vh trucrng hdp ddn, co

tdc gdn bAng van tdc 6nh s6ng

thuydt tuong ddi hqp vI thu ydt tuong

t t(' A ,l I I r I

Ong dd, dua ra kh6i niOm vd c6c ddi

s& cfra nginh vAt"li h+t nhAn

Khdng phry thuilc vdo chuydn dQng cila ngudn (phdt

(mdy thu), t6'c d0 dnh sdng trong chdn khdng ld hdng dinh,

(2.2)

E =mi2

(2.3a)

Vi hat "dfng y0n", tuong ,lng v6i khdi luong

nghi ffig, ta c6:

(2.3b) lugng Am c6 biOn

Theo thuydt lugng trl Pling (Max Karl Ernst Ludwig Planck, nhi

ngudi Drtr'c), ning lugng toln phdn cira m6t photon (lugng trl dnh sdng)

1-v

(2.7)

(2.8)

(2.9)

103 106

TJ,I{r,g

I ';lltt | ruoan I r',re,

[oe*i1et 5

6 CAc dao dOng diQn c0a cdc bQ rung

Cdc tia tu ngoqi I C6c tia rongen Cdc tia gamma

4 Centim6t Miliim6t Chuvdtidpn micr6nD6ca- Mic16n Gdn I Nsoai cuns I cioi nEn I u6m I crtns 6c tia X

5 Cac Oao d0ng nguy6n tu PhAn tri

6

-J 7

I Vat phAt brlc xA quy m6 lon H6 quangPetr6o C6c 6ng Roengen phdng thi nghiQm, ky thuat vA y hqc

ffi

ffi

Hinh 2,1, D6i song diOn tu

7 holc 8 DUng cu c6 thd t?o ra vilng s6ng tuong fng.

fi&w1

}

2.2 NguyGn tfi

Trong lich sft khoa hgc , c6 mQt sd m6u nguyOn ttl

Hinh 2.2 Thi6t bithinghiQm c0a Ruthofo.

1 Min nhdp nh6y ; 2 Cdc khe ; 3 Khdi chi ;

vi kh6c so vdi phuong di r6i ban ddu Quan s6t cho bidt tri sd g6c t6n xa g

nhau theo mQt bidu thfc do Ruthofo dd nghi)

Hinh 2.3 minh ho? kdt que trOn

Dd giii thfch hi0n tugng h+t ct, bi

ddy bat nguoc tr& l?i, Ruthofo cho

rang cdc h+t cr ndy va cham vdi Phdn

tich diOn duong (+) (cilng ddu vdi cr)

trong 16 vdng (L\rc ddy ndy t?o ta

ndng luong vdo cd vli triOu' electron

Von ; vdi MeV) ; Khoing c6ch dd

xiy ra duoc va cham d6 vho cd

_1n

l0 ''cm, p

phii t 0-8cm

nOu gia dinh vd cau t?o h+t nhfln nguy0n

trunghi, nh,r todn bO khdi ttrqng nguyAn t* Hqt nhdn ndy c6 kich thtdc nhd

non nltifiu so vdi todn nguyAn ttl.- Chung quanh hat nhdn c6 Z electron chuydn

Trong nguyOn tir (cfing nhu ion, phfln tr1, )electron chuydn dOng kh6ng theo

rr rHi NcHrBu c0a sADovIC

Nhe Vat lf ngudi Anh lh Sadovic (James Chadwick) dd thuc hiQn thi

Dien rich eo= 4,802.10-'0 CGSE x 1,602.10-'eC (2.10)

x t0-'2"* (chf khOngnhu Tomxon gii dinh)

Hinh 2,3 Minh ho? c5c kdt qu6thi nghiQm c0a Ruthofo

lu0n, tfnh todn cdn thidt, Ruthofo dA

Hat mang diQn t(ch l+ vd khdi luorg (nghi) blng t,b726231(t}).10-27kg le

v0y

hoton duo.c Gonxtanh (Engen Goldstein) quan s6t th{y ldn ddu vdo nim 1886

rrr rfr lu4N

ngudi Dan m+ch), vi m6u hat nhin nguy€n tfr cria Ruthofo, kdt qui thf

Mdi nguyAn tt| c6 hinh l,hili cdu ktc.h thudc cd lTrcm (hay l0-I0m) (xem bdng

5.9), d tdm ld hat nhdn kich thudc cd l0-t2cm (hay tT-tam).Todn b6.khdi

vdi sd don vi ld Ze Chuydn dbng xung quanh hat nhdn ld Z electron Nguyan

(ctng voi cdc dac didm tr0n, ngudi ta cdn dd cap t6i tinh chat tir crianguy€n trl)

2.3, MQt s0- u0'n ili hori hgc hAt nh0n

I SO LUOC VC HAT aa XHAX

A THtIYir PROTON- NOTRON

1 Notron

dr ph6t hiQn ra hat notron (ki hiQu n) D6 li h4t khOng mang diQn, c6 khdi

lugng hoi lon hon proton

Notron (n) c6 sd diOn tfch bAng zero,

2 Thuydt proton-notron

Thuc nghiQm dd x6c nhAn gii thuydt cira c6c nhd khoa hgc Haixenbec

(W.Heisenberg, nhd Vat lf ngudi Drfc) vh Ivanenko (Dmitri Dmitrierits

Q.1,6)

Cah luu i vi tr( ciaZkh0ng duo c thay ddi, vi tri cira A c6 thd thay ddi

Ching han Cl2 hay l2c, 1H

hay Hl

Electron e c6 kh6i lugng nghi rdt nh6 so vdi khdi lugng nghi ctra proton p

(1,)Trdnh nhdm kf hi(u nguyen fi'Ph6't pho (P) vii Nito (N) I

Do d6, gdn dring thudng dugc 6p dung lh :

Khdi luong cfia m\t nguyAn tr| duoc coi tdp trung'd hat nhdn

3 Quy luat vi mdi li0n h€ giira sd proton (z) vdi s6 notron (N) cfra c6c

h4t nhAn

Khi A c6 giStri nh6 hay trung binh, c6c hat nh&n c6 Z =N, nghia Ld, A x 22

- tdng sd hqt nhdn c6'Zch6n ldn hon nhidu tdng sd har nhAn c6 Zlb,

-'Hdu h€tcdch4t nhan c6 A ihdn ddu c6 Zchdn(n ) rt',rli6, rB10, rN'1.

6 6

8

26799292

0

I

6 7

8

28

118

t43 r46

rHl

tHz (hay rD2)

6cr26cl3'808

rt 54

26renAut97

s2lJ23s s2IJ238

A=4n+1vdin>52,

- D{c bi0t bdn li c6c hat nh6n c6 Z =N (s6 "ki di€u" hai ldn) nhuZ = 2 ; 8 ;

20hay Z=28;50; 82 vhN = 50;82 ;126 (s6 "ki diOu" mQt ldn)

Ching han b6n kfnh proton khoing l,23.l}-r3 cm, hat nhin uran khoing

-i a

7,5.10 " cm ;

Tt m0 hinh don giin coi hat nhln c6 dang khdi cdu ta sC tlnh dugc thd tfch

c sPrN H\r NHAN

C6 quy lult: Hut nhdn voi A chdn spin I ld sd nguyAn, hqtt nhdn vdi A ld spin I

; uC" c6 I = ;;

phd Hd Chf Minh), Vi0n khoa hoc vI c6ng nghQ (Hn NQi) da c6 mdy c6ng

DE c6 m6t sd thuydt duo.c dd xudt dd giii thich cdc tinh chdt, dic biet le

NXB D4i hgc Su ph4m Hh NQi, 2003.

Vf ctuj rHl c6 I - :2

D DdNG VI

C6c ddng vi li c6c nguy€n t& ctra cing mdt nguy6n t6 c6 cing sd don vi

Vi du: Hidro c6 3 ddng vi phd bien ld rHl, rH2 (,D2), ,rr' (,r").

Sn ; Hi6n nay c6 khoAng 1080 ddng vi, bao gdm c6c ddng vi c6 sdn trong tu

Vi du , 2sCa4o v) 13Ar38

D6ng guong : hai hat nhAn c6 liOn hO ZFNz;22=N1i

Zy22: sd proton & hat nhin 1, hat nhfln 2

Vi du t 2sCa39 vi 19K39.

trqng sd trong luqng nguyAn fi? cdc ddng vio) Do d6 tri sd niy lu6n li mQt s6

thap phan

l}x + 13 (1-x) = 12,01 -+ x = 0,99

V6y, m6t c6ch gdn dring, cacbon tU nhiOn gdm 99Vo C12 vd lTo Cr3

0) TiAhS Anh ld : Atomic weight is weightetl cveroge of masses of constituent isotopes of an element (Xem trang 1.3 Glossat'y, tdi ligu 2**)

E so Luqc vi clu nRUC n4r NzAN

Dd c6 mot sd thuyOt duoc dd nghi dd gi6i thich c6c tinh chat cfra hat nh0n

Thuydt duo.c thta nh6n rQng rdi do Yukawa dua ra nim 1935 Theo thuydt ndy,

luc hrit gitta cdc nucleon duoc tao ra do qu6 trinh li0n tuc hinh thlnh vd phAn

Mdu giqt : hat nh0n c6 hinh dang tuong tu gigt chdt l6ng

M6u v6 : cdc nucleon chuydn d6ng theo c6c obitan riOng : t?p hgp mQt sd

lugng x6c dinh c6c nucleon l{p thdnh mQt l6p v6 (kin).

Nghien crlu vd c6c hat co bin vi hat nhAn dang li mQt linh vuc thu htit su

II HOA HQC HAT NIIAN

A M1r sd viN oi, cauNc

1 C6c dinh tuflt co s0 cfra ho6 hgc hqt nh6n

Dinh luQt bdo todn vQt chdt : VQt chdt khLng tu sinh ra, kh1ng tq mdt di ;

Day ld dinh lu{t kh6i qudt ctra vfl trg

Dinh ludt bdo todn diQn ttch : Trong mQt phdn ilng hod hoc hat nhdn, tdng sd

(Xin xem vf du & muc B sau dxy)

Dinh lu0t chuydn ddi (hay dinh luAt Fajan-Sody)

(Xin xem vi du 6 muc 81 sau diy).

2 Circtia ph6ng x4

ra 3 loai tia tuong rlng sau dfiy :

Hat anpha (hay anfa) : hat c6 sd diQn tich +2, s6 khdi 4 D6 chinh ld hat

Hat beta: Hat c6 sd diQn tich -I, sd khdi x0p xi bang

electrorl

Ve khe nrng dfim xuyen : h+t (tia) y ld cr,rc dai, tidp ddn ld p, sau d6 ltr o.

Ve khe n[ng g6y ra su ion hod : lon nhdt li tia cr, ydu nhdt li y

- Le gu6 rrinh nqi h+t nhan

Vd nguyen ttc, "chAt" tham gia c6

- Phin ring day chuydn phAn nh6nh (kidu th6c dd).

- Giei ph6ng ning luong khdng 16.

B M1r sd rog zHAN (NG HoA Hec HAr NHAN

81 Ph6ng x? tg nhi6n

L Kh6i ni6m

Qud trinh mdt hat nhdn nguyAn tft tt phdn huj, tqo ra hat nhdn moi, tia

So dd kh6i qudt cfra qu6 trinh ph6ng x+ tg nhiOn ld :

Tfnh ph6ng x? tU nhiOn le khe nf,ng ctra cdc chdt ch(ta cdc nguy0n td x6c

dinh, khOng cdn t6c dQng b€n ngcidi, tu phdt ra brlc xa khOng nhin thdy dugc c6

thlnh phdn phrlc tap

nhi Vflt li Ba Lan nghiOn crlu c6 hQ thdng hiQn tugtng nly.

thf vi hcrn ndu dd ban doc cho cAu tri ldi.

Ddi vdi m6i nguyOn td c6 ph6ng xa tu nhiOn, qu6 trinh tu xiy ra cho tdi thu

duo c hat nh8n nguyOn trl ctra mQt nguy0n td tuong ddi bdn, thuong ggi lI ddng

vi bdn

(2.25)

vf du v6i s2lJ238 ra dang x6t trOn, ddng vi bdn thu dugc cudi cDng li B2pbro6

Hinh 2.4; So d6 minh hoa qu6 trinh ph6ng xa tu nhi6n c0a e2u238 t6i ddng vi b6n s2pb206.

chq f lien hQ thri vigi0a 4 hgt nh0n Rac, Rac', Rac" vd RaD duo.c ggil-a "chqc ijrori,,

C[ng c6 ddy ph6ng xa tu nhi0n tuong tg tr€n cho hai ho khdc nhu trong hinh 2.6

sau d6y

3 Dinh lu6t chuydn ddi

Ngudi ta quy udc nguy€n td ph6ng xard nguyan td mg, nguyOn td thu duoc li

Dinh luat chuydn ddi dd c4p vi rrf rrong bing tudn hodn (BTH) ctra nguyOn t6

,Xo - e-Dy( -o) *,H"o

su ph6ng xq P tao ra nguyan td con d ngay ban phdi nguyan td me

,trong BTH.

Tucrng tu tren h c6 liOn h0 :

nhiet het nhin

1,, KhAi niOm

Qud trinh cdc hqtt nhdn nhe kdt hqp thdnh hat nhdn ndng hon duoc goi ld

hach)-TOn ggi ctra phin rlng ndy b6t ngudn tt viOc phii ding m6t nlng luong cuc l6n

Ning lugng d6 phii tao duoc nhigt dQ tdi hing trdm triOu dO !

2 Nnng luong cfra phin fng nhi0t hqch

viQc rlng dung phin tmg niy cdn li mQt th6ch dd t6n ddi v6i lodi nguhi

C6c phin rlng sau d0y thuong duo c dd cflp ddn :

1H1 + 1t' + 2He4; AH - -19,8 MeV.

1D2 + 1t' -+ 2He4 * orl; AH = -19,8 MeV.

rH1 + 1Hl -+ tDz + e+ + v ; AH = -19,8 MeV.

tDZ + lHl ) zH"' * y, AH = -19,8 MeV.

2He3 + lHl + zHe4 +e* ; AH = -19,8 MeV.

C6 mQt hat nhfln He duo.c tao ra tt 4 hat nhAn 1Hl sau qu6 trinh ndy Nlng

83 Ph6ng xq nhin tqo

1 QudL trinh hat co bdn (dafl bdn vdo hat nhdn nguy€n ttl nhe (bia) tao ra hat

(2.,26)

Vi du : rN'o * 2Hea +[rF"] - rO" + rHl.

(2.27)(2.28)

Sr,r phAn loai c6c phan ung ph6ng xa nh0n tao duo c dua vio h4t ldm dan (xemtdi li€u 3*, trang 250)

lugng nguyOn tft vio