BÀI TẬP HÓA ĐẠI CƯƠNG 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA – BỘ MÔN HÓA VÔ CƠ ỨNG DỤNG BÀI TẬP HÓA ĐẠI CƯƠNG 1 TP HCM – 2016 MỤC LỤC PHẦN 1 TỰ LUẬN 1 1 CẤU TẠO NGU.
TỰ LUẬN
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
Câu 1: Hãy nêu sự khác biệt giữa Lý Thuyết và Định Luật Nêu ra 3 định luật và 3 lý thyết
Câu 2: Hãy nêu các luận điểm của: a) Định luật tỉ lệ bội b) Định luật thành phần xác định c) Thuyết Nguyên tử
Câu 3: Giá trị khối lượng và điện tích của electron được xác định như thế nào?
Tổng khối lượng của 6 proton và 6 neutron là khoảng 12,018 u Khi so sánh với khối lượng của một nguyên tử carbon-12 (12 C), có giá trị là 12 u, ta nhận thấy sự khác biệt về khối lượng Sự chênh lệch này chủ yếu do năng lượng liên kết giữa các hạt trong hạt nhân, theo nguyên lý tương đương giữa khối lượng và năng lượng của Einstein, dẫn đến khối lượng thực tế của nguyên tử carbon-12 thấp hơn tổng khối lượng của các proton và neutron riêng lẻ.
Câu 5: Kết quả đo điện tích của các giọt dầu bằng một thiết bị tương tự như thiết bị của Milikan được trình bày trong bảng sau:
Giọt dầu Điện tích (10 -19 C) Giọt dầu Điện tích (10 -19 C)
Biết các điện tích này đều là bội số của một điện tích cơ bản Hãy xác định điện tích cơ bản đó
Để xác định điện tích của hạt whizatron, cần hiệu chỉnh thiết bị giọt dầu của Milikan bằng cách điều chỉnh điện trường và áp suất để phù hợp với kích thước và tính chất của hạt tích điện dương này Kết quả đo điện tích các hạt dầu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để so sánh và xác định điện tích của whizatron.
Giọt dầu Điện tích (10 -19 C) Giọt dầu Điện tích (10 -19 C)
Hãy xác định điện tích của hạt whizatron
Bán kính nguyên tử Hydrogen là 0,0529 nm, trong khi bán kính hạt proton là 1,5 × 10^{-15} m Giả sử cả hai hạt đều có hình dạng cầu, ta cần tính tỉ lệ thể tích của hạt nhân Hydrogen so với thể tích toàn bộ nguyên tử.
Câu 8: Bán kính hạt neutron bằng 1,510 -15 m Khối lượng hạt bằng 1,67510 -27 kg Hãy tính tỉ khối của hạt neutron
Trước năm 1962, thang đo khối lượng nguyên tử được thiết lập bằng cách gán khối lượng nguyên tử của oxy tự nhiên (hỗn hợp nhiều đồng vị) là 16 amu.
Co là 58,9332 amu theo thang Carbon 12 Hãy tính khối lượng nguyên tử của Co theo thang oxy
Câu 10: Hãy xác định số lượng proton, neutron, electron có trong các nguyên tử và ion sau:
20Ca, 45 21 Sc, 40 91 Zr, 39 19 K , 65 30 Zn 2 , 108 47 Ag
Câu 11: Trong tự nhiên Sắt có 4 đồng vị như sau: Đồng vị Khối lượng (amu) Hàm lượng (%)
Hãy tính khối lượng nguyên tử trung bình của Fe?
Khối phổ đồ của các ion có điện tích +1 của một nguyên tố cho thấy các đỉnh đặc trưng Để xác định khối lượng nguyên tử của nguyên tố này, cần phân tích các đỉnh trong khối phổ Nguyên tố này có thể được nhận diện dựa trên các giá trị khối lượng ion.
Trong một thí nghiệm đo khối lượng của các ion điện tích +1 của Ge (khối lượng nguyên tử 72,61 amu), máy in gắn với máy khối phổ gặp sự cố kẹt giấy khi bắt đầu và ở cuối trang Kết quả phổ đồ thu được có thể bị mất mũi tín hiệu ở đầu hoặc cuối trang giấy.
Từ kết quả phổ này hãy cho biết: a) Có mũi tín hiệu nào bị mất không? b) Nếu có mũi tín hiệu bị mất thì sẽ bị mất ở phía nào?
Trong bài toán này, chúng ta có các nguyên tử: 35 17 Q, 14 7 R, 37 17 T, 15 7 X, 16 7 Y, và 16 8 Z Để tính số proton (p), số neutron (n) và số electron (e) của từng nguyên tử, ta dựa vào số hiệu nguyên tử và khối lượng nguyên tử Các nguyên tử đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác số neutron, trong khi các nguyên tử đồng khối có cùng số nucleon (p + n) Tên các nguyên tố tương ứng với các nguyên tử này lần lượt là: Q (Clor), R (Silic), T (Clor), X (Nitơ), Y (Nitơ), và Z (Oxy).
Câu 15: Trong thiên nhiên, oxi có 3 đồng vị bền là: 16 O, 17 O và 18 O, còn carbon có 2 đồng vị bền là:
12C và 13 C Hỏi có thể tạo bao nhiêu loại phân tử khí carbonic?
Để tính khối lượng nguyên tử trung bình của các nguyên tố, ta có các kết quả sau: a) Iridi: 191 Ir (37,3%) và 193 Ir (62,7%) cho khối lượng trung bình là 192,12 u b) Antimon: 121 Sb (57,25%) và 123 Sb (42,75%) cho khối lượng trung bình là 121,88 u c) Bạc: 107 Ag (51,82%) và 109 Ag (48,18%) cho khối lượng trung bình là 108,00 u d) Argon: 36 Ar (0,34%), 38 Ar (0,07%) và 40 Ar (99,59%) cho khối lượng trung bình là 39,96 u e) Sắt: 54 Fe (5,85%), 56 Fe (91,68%), 57 Fe (2,17%) và 58 Fe (0,41%) cho khối lượng trung bình là 55,85 u f) Niken: 58 Ni (67,76%), 60 Ni (26,16%), 61 Ni (2,42%) và 62 Ni (3,66%) cho khối lượng trung bình là 59,00 u.
Lá vàng trong thí nghiệm của Rutherford có độ dày khoảng 0,0002 inch, tương đương với khoảng 0,000508 cm Với đường kính của một nguyên tử vàng là 2,9×10^{-8} cm, ta có thể tính được số nguyên tử vàng trong độ dày của lá vàng này Số nguyên tử vàng trong lá sẽ là khoảng 17,5 nguyên tử.
CẤU TẠO LỚP VỎ ELECTRON – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
Mối liên hệ giữa tần số, bước sóng, năng lượng bức xạ Hiệu ứng quang điện
Bản chất sóng – hạt của electron
Cấu tạo lớp vỏ electron theo thuyết cơ học lượng tử
Cấu hình electron của nguyên tử
Câu 1: Hãy xác định tần số, số sóng và năng lượng của bức xạ có bước sóng bằng 410 nm
Câu 2: Cs thường được dùng làm anot của tế bào quang điện Bước sóng ngưỡng quang điện của
Bước sóng của Cs là 660 nm Khi chiếu bức xạ có bước sóng 486 nm vào tấm Cs, electron có thể được bật ra khỏi tấm này Để tính động năng của các quang electron, ta cần sử dụng công thức liên quan đến năng lượng photon và năng lượng ion hóa của Cs.
Câu 3: Hiệu ứng quang điện trên K và Ag được mô tả trong hình sau:
Hãy giải thích a) Vì sao các đường biểu diễn không đi qua gốc tọa độ? b) Kim loại nào dễ nhường electron hơn?
Khi ánh sáng có bước sóng 205,0 nm chiếu vào bề mặt tấm bạc kim loại, các electron được bứt ra với tốc độ trung bình 7,5 × 10^5 m/s Để tính năng lượng liên kết của electron ở lớp bề mặt của mạng tinh thể bạc theo đơn vị eV, ta cần sử dụng công thức liên quan đến năng lượng và tốc độ của electron.
Khi chiếu một chùm ánh sáng có tần số 2×10^{16} Hz lên bề mặt kim loại M, electron được bật ra với động năng 7,5×10^{-18} J Để xác định tần số ngưỡng quang điện của kim loại, ta cần sử dụng công thức liên quan đến năng lượng photon và động năng của electron.
Bài toán yêu cầu tính bước sóng của các vạch phổ của nguyên tử hidro trong vùng UV khi electron chuyển từ các lớp vỏ bên ngoài về lớp vỏ sát nhân (n = 1) Cụ thể, cần tính bước sóng khi electron chuyển từ n = 3 về n = 1 và từ n = 4 về n = 1.
Dựa vào công thức của Bohr, ta có thể xác định bước sóng (nm) của các vạch phổ khi electron chuyển từ các mức năng lượng n=4, 5, 6, 7 xuống mức n=3 trong nguyên tử Hydro Ngoài ra, năng lượng kích thích cần thiết để chuyển electron từ mức cơ bản lên mức n=3 cũng được tính toán Cuối cùng, năng lượng ion hóa, tức là năng lượng cần thiết để bứt electron ra khỏi nguyên tử Hydro, cũng sẽ được xác định.
Để tính bước sóng de Broglie cho các vật, ta sử dụng công thức \$\lambda = \frac{h}{mv}\$, trong đó \$h\$ là hằng số Planck Đối với electron có khối lượng \$9,1 \times 10^{-31}\$ kg và vận tốc \$10^8\$ m/s, bước sóng de Broglie được tính là rất nhỏ Trong khi đó, quả bóng đá có khối lượng 0,4 kg và vận tốc 5 m/s sẽ có bước sóng de Broglie lớn hơn nhưng vẫn rất nhỏ so với kích thước của nó Nhận xét về tính chất sóng, electron thể hiện rõ tính chất sóng hơn do bước sóng của nó nhỏ hơn, trong khi quả bóng đá có bước sóng quá lớn, không thể hiện tính chất sóng trong thực tế.
Để xác định độ bất định về vị trí của hai vật chuyển động, ta có thể áp dụng nguyên lý bất định Heisenberg Đối với electron có khối lượng 9,1 × 10^{-31} kg và vận tốc 10^8 m/s, độ bất định về vị trí được tính toán dựa trên sai số tương đối về vận tốc là ∆v/v = 5 Tương tự, viên đạn có khối lượng 1 gram và vận tốc 30 m/s cũng sẽ có độ bất định về vị trí tương ứng Nhận xét về chuyển động của hai vật cho thấy rằng electron, với khối lượng rất nhỏ và vận tốc cao, sẽ có độ bất định về vị trí lớn hơn so với viên đạn, điều này phản ánh sự khác biệt trong bản chất của các hạt vi mô và vĩ mô.
Câu 10: Orbital là gì? Hãy cho biết ý nghĩa của hàm sóng?
Câu 11: Hãy giải thích các kí hiệu sau đây: 1s; 2s; 2p; 4p; 3d; 4f
Câu 12: Trong số các kí hiệu orbital sau đây, kí hiệu nào là sai? Tại sao? 1s, 1p, 7d, 9s, 3f, 4f, 2d
Câu 13: Trong các bộ số lượng tử sau đây, bộ nào là đúng? bộ nào không thể hiện trạng thái cho phép của electron trong nguyên tử? Tại sao? a) n = 2, = 1 , m = –1 b) n = 1, = 1, m = 0 c) n = 1, = 0 , m = +2 d) n = 3, = 2, m = +2 e) n = 0, = 0, m= 0 f) n = 2, = –1, m = +1
Câu 14: Trong nguyên tử hiđro có bao nhiêu orbital có thể được kí hiệu là: a) 5p b) 3px c) 4d d) 4s e) 5f
Cho biết các số lượng tử ứng với các orbital đó?
Câu 15: Hãy cho biết ý nghĩa của các số lượng tử n, , m
Câu 16: Có bao nhiêu orbital 2p? Các orbital đó có điểm gì giống nhau? khác nhau?
Câu 17: Giữa các orbital 2s và 3s; 2p và 3p có điểm gì khác nhau?
Câu 18: Trong một nguyên tử có tối đa bao nhiêu electron có giá trị của các số lượng tử như sau: a) n = 1, = 0, m = 0 b) n = 2, = 1 c) n = 2, = 1, m = -1 d) n = 3 e) n = 3, = 2 f) n = 3, = 2, m = +1
Câu 19: Hãy viết cấu hình electron ở trạng thái cơ bản của các nguyên tố có số thứ tự (Z) như sau:
5, 7, 10, 17, 22, 24, 29, 47, 59 Hãy cho biết các nguyên tố đó thuộc chu kì nào? Phân nhóm nào? Những electron nào là electron hóa trị của chúng?
Cấu hình electron nguyên tử ở trạng thái cơ bản cho các nguyên tố được yêu cầu như sau: a) Nguyên tố thuộc chu kỳ 3, phân nhóm chính nhóm VII có cấu hình là \$[Ne]3s^2 3p^5\$; b) Nguyên tố thuộc chu kỳ 5, phân nhóm chính nhóm I có cấu hình là \$[Kr]5s^1\$; c) Nguyên tố thuộc chu kỳ 4, phân nhóm phụ nhóm VII có cấu hình là \$[Ar]3d^{10}4s^2 4p^5\$; d) Nguyên tố thuộc chu kỳ 4, phân nhóm phụ nhóm II có cấu hình là \$[Ar]3d^{10}4s^2\$.
Hãy cho biết số thứ tự của các nguyên tố đó
Trong số các nguyên tố được liệt kê, cần xác định những nguyên tố nào thuộc cùng một chu kỳ hoặc cùng một phân nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn Việc phân loại này giúp hiểu rõ hơn về tính chất và hành vi của các nguyên tố trong hóa học.
Câu 22: Đối với mỗi cặp nguyên tố sau đây:
(i) Li và K (ii) S và Se (iii) B và N (iv) S và Cl
Nguyên tố có ái lực với electron mạnh hơn thường là nguyên tố phi kim, trong khi nguyên tố có năng lượng ion hóa cao hơn thường là nguyên tố kim loại kiềm thổ Đối với bán kính nguyên tử, nguyên tố nằm ở phía dưới cùng của bảng tuần hoàn thường có bán kính lớn hơn so với nguyên tố ở phía trên.
Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) của kali (K, Z = 19) thấp hơn so với canxi (Ca, Z = 20), tuy nhiên, năng lượng ion hóa thứ hai (I2) của kali lại cao hơn canxi Sự khác biệt này có thể được giải thích bởi cấu trúc electron của hai nguyên tố, trong đó kali có một electron ở lớp ngoài cùng dễ bị loại bỏ hơn, trong khi canxi có hai electron ở lớp ngoài cùng, làm cho việc loại bỏ electron thứ hai của canxi khó khăn hơn.
Trong số các nguyên tố Na (Z = 11), Mg (Z = 12), P (Z = 15) và S (Z = 16), nguyên tố có năng lượng ion hóa nhỏ nhất là Na, trong khi nguyên tố có năng lượng ion hóa lớn nhất là S Điều này xảy ra do Na có cấu trúc electron đơn giản hơn, dễ dàng mất electron hơn, trong khi S có cấu trúc electron phức tạp hơn, cần nhiều năng lượng hơn để loại bỏ electron.
Câu 25: Một nguyên tố có 3 trị số năng lượng ion hóa đầu tiên (tính ra kJ/mol) là: 11800; 500;
Năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ hai và thứ ba của nguyên tố cần được xác định Nguyên tố đã cho thuộc một trong ba nguyên tố: Zn, Li, hoặc Cl, và lý do cho sự phân loại này cần được làm rõ.
Câu 26: Cấu hình electron của một số nguyên tố (ở trạng thái cơ bản) được cho như sau:
(iv) [Kr] 5s 2 4d 2 (v) [Kr]5s 2 4d 10 5p 4 (vi) [Ar] 4s 2 3d 10
Các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn có vị trí xác định, thể hiện xu hướng nhường hoặc nhận electron Những nguyên tố này có thể là kim loại hoặc phi kim loại Cấu hình electron của ion đơn giản được tạo thành từ các nguyên tử của các nguyên tố này cũng cần được trình bày rõ ràng.
Câu 27: Trong mỗi nhóm, sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần năng lượng ion hóa thứ nhất: a) Na, Mg, Al b) C, N, O c) B, N, P
Câu 28: Trong mỗi nhóm, sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần ái lực electron thứ nhất: a) F, Cl, Br, I b) Si, P, Cl c) K, Na, Li d) S, Cl, Se
Câu 29: Sắp các ion trong mỗi dãy sau theo trật tự bán kính tăng dần: a) Cu, Cu + , Cu 2+ b) Mg 2+ , Al 3+ , F - , Na + c) S 2- , Se 2- , O 2- d) Mg 2+ , Be 2+ , Ca 2+ , Ba 2+
Câu 30: So sánh kích thước của các nguyên tử và ion sau: a) Mg 2+ và Na + b) Na + và Ne c) K + và Cu + d) Ca 2+ , Sc 3+ , Ga 3+ , Cl e) B 3+ , Al 3+ , Ga 3+
Nguyên tử X có cấu hình electron là [Ar] 3d^3 X thuộc chu kỳ 4 và phân nhóm d Đây là một kim loại.
LIÊN KẾT HÓA HỌC
Phân loại liên kết hóa học, các lý thuyết về liên kết hóa học
Khái niệm năng lượng liên kết, năng lương mạng tinh thể, độ dài liên kết, góc liên kết
Liên kết ion được hình thành theo thuyết Lewis, trong đó các electron được chuyển giao giữa các nguyên tử để tạo ra ion dương và ion âm Chu trình Born-Haber được sử dụng để xác định năng lượng mạng tinh thể của các hợp chất ion, cho phép so sánh năng lượng liên kết giữa chúng.
Liên kết cộng hóa trị (CHT) được giải thích qua thuyết Lewis, trong đó công thức Lewis cho các hợp chất CHT giúp hình dung cấu trúc phân tử Hình dạng phân tử CHT được xác định bởi thuyết tương tác các cặp electron (VSEPR) và thuyết liên kết hóa trị (VB) Khái niệm tạp chủng orbital cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các liên kết Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của liên kết CHT, và sự hình thành các liên kết trong phân tử CHT có thể được mô tả chi tiết theo thuyết VB.
Thuyết vân đạo phân tử (MO) cung cấp những luận điểm chính về cấu trúc và tính chất của các phân tử Nó cho phép xây dựng giản đồ năng lượng cho các MO của phân tử hai nguyên tử, từ đó giải thích độ bền liên kết và tính từ của các phân tử hợp chất hữu cơ Ngoài ra, thuyết MO cũng giúp hiểu rõ hơn về liên kết trong kim loại.
Câu 1: Giữa các nguyên tử có thể hình thành các loại liên kết nào? Hãy cho biết đặc tính của các loại liên kết đó
Liên kết cộng hóa trị là loại liên kết hình thành khi hai nguyên tử chia sẻ một hoặc nhiều cặp electron, trong khi liên kết cộng hóa trị phân cực xảy ra khi electron được chia sẻ không đều giữa hai nguyên tử có độ điện tích khác nhau, dẫn đến sự hình thành một cực dương và một cực âm Ngược lại, liên kết ion là kết quả của sự tương tác giữa các ion mang điện tích trái dấu, trong đó một nguyên tử cho electron và nguyên tử kia nhận electron, tạo ra lực hút mạnh mẽ giữa chúng.
Câu 3: Hãy cho biết liên kết trong các chất sau đây thuộc loại liên kết nào? Giải thích a) NaF b) Cl2 c) CO2 d) SO2 e) HF g) Be h) Si i) C j) Cu k) Fe
Năng lượng mạng tinh thể của các hợp chất ion có cấu trúc tinh thể tương tự nhau có thể được so sánh như sau: Đối với nhóm hợp chất NaF, NaCl, NaBr và NaI, năng lượng mạng giảm dần khi kích thước ion tăng lên Trong khi đó, nhóm hợp chất MgO, NaF và KCl cho thấy rằng MgO có năng lượng mạng cao nhất do sự khác biệt về điện tích và kích thước ion.
Hóa trị là khái niệm chỉ khả năng kết hợp của nguyên tố với các nguyên tố khác, thường được xác định qua số lượng liên kết mà nguyên tố đó có thể tạo ra Điện hóa trị là hóa trị của nguyên tố khi xét đến điện tích của ion mà nó tạo ra trong hợp chất Cộng hóa trị là số liên kết mà một nguyên tử có thể tạo ra với các nguyên tử khác trong phân tử Số oxi hóa là chỉ số thể hiện mức độ oxy hóa của nguyên tố trong hợp chất Số oxi hóa của các nguyên tố không luôn trùng với hóa trị của chúng trong các hợp chất, vì hóa trị phụ thuộc vào cấu trúc phân tử và cách mà các nguyên tử tương tác với nhau.
Câu 6: Hãy cho biết cấu hình electron và vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn của nguyên tử N và
P Xét xem các nguyên tố đó có thể có hóa trị mấy? Số oxi hóa mấy?
Câu 7: Viết công thức Lewis của các phân tử sau:
CF4; NF3; OF2; BF3; BeH2; TeF4; AsF5; KrF2; KrF4; SeF6; XeOF4; XeOF2; XeO4
Câu 8 yêu cầu viết công thức Lewis cho các phân tử và ion như CO, CO3^{2-}, H2CO3, và HCO3^{-} Dựa vào công thức Lewis, chúng ta có thể so sánh độ dài nối của liên kết C-O trong các ion và hợp chất này.
Câu 9: Sắp xếp các phân từ dạng AFn sau theo thứ tự tăng dần của giá trị góc liên kết F–A–F: BF3, BeF2, CF4, NF3, OF2
Độ âm điện là một khái niệm quan trọng trong hóa học, dùng để đánh giá khả năng của nguyên tử trong việc thu hút electron trong liên kết hóa học Ý nghĩa của độ âm điện giúp chúng ta hiểu rõ hơn về bản chất của các liên kết, từ đó dự đoán tính chất của các hợp chất Việc gán cho mỗi nguyên tố một giá trị độ âm điện không đổi là không hợp lý, vì độ âm điện có thể thay đổi tùy thuộc vào môi trường và trạng thái của nguyên tử trong phân tử.
Dựa vào vị trí của các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn, ta có thể sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần của độ âm điện như sau: nhóm a) Mg < Si < Cl và nhóm b) P < As < Sb.
Dựa vào khái niệm độ âm điện, ta có thể sắp xếp các nguyên tử và ion theo trật tự độ âm điện tăng dần như sau: a) O 2- < O - < O b) Na + < Mg 2+ < Al 3+.
Dựa vào qui luật biến thiên độ âm điện trong bảng hệ thống tuần hoàn, các liên kết có thể được sắp xếp theo trật tự tăng dần độ phân cực như sau: a) F–F < Ge–F < Si–F < C–F; b) Cl–Cl < P–Cl < S–Cl < As–Cl; c) F–F < Al–Cl < Al–Br < Al–F.
Theo thuyết VB, để các nguyên tử tạo liên kết cộng hóa trị, cần có sự chồng chéo giữa các orbital hóa trị Các orbital có thể tham gia vào quá trình này bao gồm orbital s và p Liên kết cộng hóa trị được phân thành liên kết sigma (σ) và liên kết pi (π), trong đó liên kết đơn là liên kết σ, còn liên kết bội bao gồm cả liên kết σ và một hoặc nhiều liên kết π.
Câu 15: Năng lượng liên kết cộng hóa trị là gì? Ý nghĩa của nó? Độ bền của liên kết cộng hóa trị phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Câu 16: Năng lượng của một số liên kết cộng hóa trị có giá trị như sau:
Liên kết Eliên kết (kJ/mol) Liên kết Eliên kết (kJ/mol)
So sánh độ bền liên kết và giải thích nguyên nhân thay đổi dựa trên thuyết VB
Năng lượng phân ly của phân tử F2 là 159 kJ/mol và của Cl2 là 243 kJ/mol, cho thấy Cl2 có liên kết mạnh hơn F2 Độ dài liên kết F–F là 1,41 Å, trong khi Cl–Cl là 1,99 Å, cho thấy liên kết F–F ngắn hơn và yếu hơn Sự khác biệt này có thể được giải thích qua lý thuyết liên kết hóa trị (VB), trong đó sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử F tạo ra lực đẩy lớn hơn do sự chồng chéo của các orbital, dẫn đến năng lượng liên kết thấp hơn so với Cl2.
Câu 18: Dùng thuyết liên kết hóa trị giải thích sự tạo thành các phân tử sau: N2, F2, Cl2
Câu 19: Sự lai hóa là gì? Hãy cho ví dụ
Dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và xác định hình dạng phân tử của các nguyên tố P, S trong câu 5 là rất quan trọng Các nguyên tố này thuộc chu kỳ 3 và có các orbital 3d, với năng lượng xếp sau 3s và 3p Do đó, electron trong 3s và 3p có khả năng kích thích lên các orbital 3d.
Câu 21: Dự đoán trạng thái tạp chủng của nguyên tử lưu huỳnh trong các phân tử và ion sau: SO2;
SO3; SO4 2-; S2O3 2- (có mạch S–S–O); S2O8 2- (có mạch O–S–O–O–S–O); SF4; SF6; SF2; F3S–SF
Câu 22: a) Hãy viết công thức cấu tạo của các phân tử: C2H6, C2H4, C2H2 b) Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử C trong các phân tử trên
Câu 23: a) Công thức cấu tạo của các phân tử CO2, SiF4, và SF6 lần lượt là: CO2: O=C=O, SiF4: F-Si-F, F, F, và SF6: F-S-F, F, F, F, F b) Nguyên tử trung tâm trong CO2 có trạng thái lai hóa sp, hình dạng phân tử là tuyến tính; trong SiF4, nguyên tử trung tâm có trạng thái lai hóa sp³, hình dạng phân tử là tứ diện; còn trong SF6, nguyên tử trung tâm có trạng thái lai hóa sp³d², hình dạng phân tử là hình bát diện.
CÁC TRẠNG THÁI TẬP HỢP CỦA VẬT CHẤT
Các trạng thái của vật chất bao gồm khí, lỏng và rắn, mỗi trạng thái có những đặc điểm riêng biệt Khí có thể nén và chiếm không gian lớn, lỏng có thể chảy và có hình dạng của bình chứa, trong khi rắn có hình dạng cố định và không thể nén Sự khác nhau về nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất chủ yếu do cấu trúc phân tử và lực tương tác giữa các phân tử Các chất có lực liên kết mạnh thường có nhiệt độ nóng chảy và sôi cao hơn, trong khi các chất có lực liên kết yếu thì có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp hơn.
Một bình khí Argon có thể tích 35,8 lít được kết nối với một bình trống có thể tích 1875 lít Khi nhiệt độ được giữ không đổi, áp suất khí đạt 721 mmHg khi cân bằng Cần tính toán áp suất ban đầu của bình khí theo đơn vị atm.
Câu 3: 4,25 lít khí ở 25,6 o C có áp suất đo được là 748 mmHg Lượng khí đó ở 26,8 o C, 742 mmHg sẽ chiếm thể tích bao nhiêu?
Trong một bình có thể tích 5,25 lít chứa 10 g một chất khí ở nhiệt độ 25 °C và áp suất 762 mmHg, khi thêm 2,5 g cùng chất khí và tăng nhiệt độ lên 62 °C, cần tính toán áp suất khí trong bình hiện tại.
Câu 5: 35,8 g khí O2 được chứa trong bình có thể tích 12,8 lít ở 46 o C Tính áp suất khí trong bình?
Để xác định công thức phân tử của khí CFC có khối lượng 2,65 g, thể tích 428 ml, áp suất 742 mmHg và nhiệt độ 24,3 °C, ta cần tính toán phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong CFC, bao gồm 15,5% carbon (C), 23,0% clo (Cl) và 61,5% flo (F).
Câu 7: Trong các khí sau, khí nào có khối lượng riêng lớn nhất ở điều kiện tiêu chuẩn: Cl2, SO2,
Câu 8: Một bình khí chứa N2 với khối lượng riêng của chất khí là 1,8 g/l ở 32 o C Tính áp suất khí theo mmHg?
Câu 9: Khối lượng riêng của hơi phosphor ở 310 o C, 775 mmHg là 2.64 g/l Xác định công thức phân tử của P ở điều kiện trên?
Để tính toán lượng khí Ne cần thêm vào bình chứa N2 có thể tích 53,7 lít, áp suất ban đầu là 28,2 atm và nhiệt độ 26 °C, nhằm tăng áp suất lên 75,0 atm, ta cần sử dụng định luật khí lý tưởng Áp dụng công thức PV = nRT, trong đó P là áp suất, V là thể tích, n là số mol khí, R là hằng số khí, và T là nhiệt độ tuyệt đối Sau khi tính toán, ta sẽ xác định được số mol khí Ne cần thiết và chuyển đổi sang gam để có kết quả cuối cùng.
Để đạt được áp suất khí trong bình 2 atm, có thể thực hiện các phương án sau: a) Thêm 1,6 g O2, b) Lấy ra bớt 0,8 g O2, c) Thêm 2,0 g He, hoặc d) Thêm 0,6 g He Bình có thể tích 2,24 lít ở 0 o C chứa 1,6 g oxy.
Câu 12: Nếu 0,00484 mol N2O khuếch tán ra khỏi miệng bình trong 100 phút Hỏi bao nhiêu gam
NO2 sẽ khuếch tán ra khỏi miệng bình trên trong cùng thời gian?
Câu 13: Tính tỉ lệ của vận tốc khuếch tán của N2 đối với O2, của 14 CO2 đối với 12 CO2?
Câu 14: Biết áp suất hơi của nước lỏng ở 25 o C là 0,031atm và nhiệt hóa hơi là 44 kJ/mol Tính áp suất hơi của nước lỏng ở 35 o C (Dùng phương trình Clausius – Clapeyron)?
Câu 15: Nhiệt độ sôi của các chất N2, O2, Cl2, ClNO, CCl4 lần lượt là 77,3; 90,19; 239,1; 266,7; 349,9 K Giải thích sự thay đổi nhiệt độ sôi của các chất trên
Để tìm khối lượng mol của hydrocarbon, ta có một bình thủy tinh có thể tích 132,10 ml và trọng lượng 56,1035 g khi hút chân không Sau khi bơm khí hydrocarbon vào bình đến áp suất 749,3 mmHg và nhiệt độ 20 °C, trọng lượng của bình tăng lên 56,2445 g Từ các thông số này, ta có thể tính toán khối lượng mol của hydrocarbon.
Câu 17: Áp suất hơi của methyl alcohol (CH3OH) là 40 mmHg ở 5 o C, nhiệt hóa hơi của nó là 38,0 kJ/mol Hỏi methyl alcohol sôi ở nhiệt độ nào?
Câu 18: Thế nào là trạng thái tinh thể? Trạng thái vô định hình? Nêu các tính chất vật lý khác nhau giữa hai loại này
Câu 19: Đồng kim loại có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện (ccp) Bán kính nguyên tử
Kích thước ô mạng cơ sở của mạng tinh thể đồng (Cu) là 128 pm Mỗi ô mạng cơ sở chứa một nguyên tử đồng Khối lượng riêng của đồng được tính toán dựa trên các thông số vật lý của nó.
Câu 20: Tungsten kim loại kết tinh trong mạng lập phương tâm thể với bán kính nguyên tử là 139 pm Tính khối lượng riêng của tungsten? Cho biết M = 183,85 g/mol
Bạc Clorua (AgCl) có cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt với ô mạng cơ sở có cạnh dài 5,549 Å Để xác định tỉ khối của AgCl, ta cần sử dụng khối lượng mol của bạc (MAg = 107,86 g/mol) và clor (MCl = 35,45 g/mol) Tỉ khối của AgCl sẽ được tính bằng công thức phù hợp, giúp hiểu rõ hơn về tính chất vật lý của hợp chất này.
Hình 1: Cấu trúc của AgCl
Giản đồ pha của CO2 cho thấy rằng ở điều kiện 31 o C và 6 atm, CO2 tồn tại ở thể lỏng Khi giảm dần nhiệt độ từ 31 o C tới -60 o C trong khi giữ nguyên áp suất 6 atm, CO2 sẽ trải qua quá trình chuyển pha từ lỏng sang rắn Băng khô (CO2 rắn) không nóng chảy mà chỉ thăng hoa ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường do áp suất khí quyển không đủ để duy trì trạng thái lỏng của CO2.
Hình 2: Giản đồ pha của CO 2
Câu 23: Giữa các phân tử HF và phân tử nước có thể tạo thành các liên kết hydrogen theo kiểu nào? Vẽ hình biểu diễn các liên kết đó
Câu 24: So sánh nhiệt độ nóng chảy của CaO và KI, biết rằng hai chất có cùng kiểu mạng tinh thể Giải thích:
Câu 25: Xếp các chất sau theo chiều nhiệt độ nóng chảy tăng dần vào giải thích: H2O, SO2, SiO2,
Câu 26: Sắp xếp các chất trong mỗi dãy sau theo trật tự nhiệt độ sôi tăng dần và giải thích: a) C5H12, C4H9OH, C5H11OH b) F2, Cl2, Br2, I2 c) HF, HCl, HBr, HI
Nhiệt độ sôi và phân tử lượng của các chất có mối liên hệ phức tạp Mặc dù phân tử lượng của (B) và (C) nhỏ hơn (A) và (D), nhưng chúng lại có nhiệt độ sôi cao hơn do ảnh hưởng của lực tương tác giữa các phân tử Cụ thể, (C) có nhiệt độ sôi cao hơn (B) nhờ vào khả năng tạo liên kết hydro mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ các liên kết này trong quá trình sôi.
Câu 28: Chất khí nào dễ hóa lỏng nhất trong các khí sau: CH4, CO2, F2, NH3? Tại sao?
Câu 29: Chất nào trong các dãy sau tan nhiều trong nước nhất? Tại sao? a) C2H6, C2H2, C2H5Cl, NH3, H2S b) CH3Cl, CH3OH, CH3OCH3
Câu 30: Các hợp chất liên kết cộng hóa trị có cấu trúc mạng tinh thể và nhiệt độ nóng chảy thế nào?
So sánh cấu trúc tinh thể và nhiệt độ nóng chảy của CO2 và SiO2? Giải thích?
DUNG DỊCH
Để tính toán nồng độ của ethanol trong dung dịch ethanol – nước, ta bắt đầu với việc hòa tan 10,00 ml ethanol (CH3CH2OH) có khối lượng riêng d = 0,789 g/ml Sau khi thêm đủ nước, ta thu được 100 ml dung dịch có khối lượng riêng d = 0,982 g/ml Từ đó, ta có thể tính toán nồng độ ethanol theo các tỷ lệ: tỷ lệ % thể tích, nồng độ %, phân mol (tỷ lệ mol), nồng độ mol và nồng độ molan Cần lưu ý rằng các giả định như thể tích của ethanol và nước không thay đổi khi trộn lẫn có thể được áp dụng trong các tính toán này.
Để tính phân mol, nồng độ mol và nồng độ molan của dung dịch, ta có 11,3 ml methanol lỏng hòa tan trong 75,0 ml nước với khối lượng riêng 0,980 g/ml Giả định rằng methanol hoàn toàn hòa tan trong nước và không có sự thay đổi thể tích đáng kể Từ khối lượng dung dịch, ta có thể tính số mol của methanol và nồng độ mol bằng công thức nồng độ mol = số mol/ thể tích dung dịch (lít) Nồng độ molan sẽ được tính dựa trên số mol của methanol chia cho khối lượng nước (kg) trong dung dịch.
Trong các trường hợp được nêu, dung dịch lý tưởng được tạo ra khi CH3CH2OH (ethanol) hòa tan trong nước, do sự tương tác tốt giữa các phân tử Trường hợp hexane và octane tạo ra dung dịch gần lý tưởng vì cả hai đều là hydrocarbon không phân cực, dẫn đến sự hòa tan tốt Ngược lại, octanol và nước không tạo ra dung dịch lý tưởng do octanol có tính chất phân cực nhưng không đủ để hòa tan trong nước, dẫn đến sự tách biệt.
Câu 4: Tinh thể I2 rắn tan trong dung môi nào: nước hay CCl4 Giải thích
Một dung dịch được tạo ra bằng cách hòa tan 95 g NH4Cl trong 200 g H2O ở nhiệt độ 60 °C Khi hạ nhiệt độ dung dịch xuống 20 °C, cần tính lượng muối NH4Cl kết tinh Độ tan của NH4Cl trong nước ở 20 °C là 38 g/100 g H2O và ở 60 °C là 56 g/100 g H2O Để tăng hiệu suất kết tinh của NH4Cl, có thể áp dụng các biện pháp như giảm nhiệt độ nhanh chóng hoặc tăng nồng độ dung dịch.
Câu 6: Ở 0 o C và áp suất riêng phần của oxy là 1 atm, độ tan của O2 trong nước là 2,18 10 -3 mol
O2/lít nước Tính nồng độ mol của O2 trong dung dịch nước bão hòa khí O2 ở điều kiện áp suất khí quyển bình thường (
Độ tan của N2 trong máu ở nhiệt độ 37 °C và áp suất 1 atm là 6,2 × 10⁻⁴ M Khi một thợ lặn hít không khí với phân mol N2 là 0,78 ở độ sâu với áp suất 2,5 atm, nồng độ N2 trong máu có thể được tính toán dựa trên các thông số này.
Áp suất hơi của benzene và toluene ở 25 oC lần lượt là 95,1 mmHg và 28,4 mmHg Khi pha một dung dịch với phân mol của benzene là 0,4, cần tính áp suất riêng phần của từng chất lỏng và áp suất hơi tổng cộng của dung dịch.
Câu 9: Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch sucrose (C12H22O11) có nồng độ 0,001 M ở 25 o C?
Câu 10: Biết 50 ml dung dịch huyết thanh chứa 1,08 g albumin Dung dịch này có áp suất thẩm thấu là 5,85 mmHg ở 298K Tính khối lượng mol của albumin?
Câu 11: Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch MgCl2 có nồng độ 0,053 M ở 25 o C?
Để xác định khối lượng phân tử của hợp chất cộng hóa trị hòa tan trong benzen, ta có 1,20 g hợp chất hòa tan trong 50 g benzen, với nhiệt độ đông đặc của dung dịch là 4,92 °C Nhiệt độ đông đặc của benzen là 5,48 °C và hệ số giảm nhiệt độ đông đặc (kđ) là 5,12 °C/m.
Nicotine, một hợp chất chiết xuất từ lá cây thuốc lá, là chất lỏng có khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước ở nhiệt độ dưới 60 o C Để tính toán nồng độ molan của dung dịch nicotine khi dung dịch đông đặc ở -0,450 o C, ta sử dụng hằng số nghiệm đông của nước là 1,86 o C.m -1 Nếu dung dịch được tạo ra bằng cách hòa tan 1,921 g nicotine vào 48,92 g nước, ta có thể tính khối lượng mol của nicotine.
Câu 14: Tính nhiệt độ đông đặc của dung dịch MgCl2 với nồng độ molan là 0,00145 m? Biết hằng số nghiệm đông của nước là 1,86 o C.m -1
Dung dịch NH3 trong nước và dung dịch acid acetic (HC2H3O2) đều là các dung dịch dẫn điện yếu Khi trộn hai dung dịch này, ta thu được dung dịch có độ dẫn điện cao hơn Điều này xảy ra do sự tương tác giữa các ion trong dung dịch, dẫn đến sự hình thành các ion mới, làm tăng khả năng dẫn điện của dung dịch tổng hợp.
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – CẤU HÌNH ELECTRON – BẢNG PHÂN LOẠI TUẦN HOÀN
Trong mỗi câu sau, chọn một câu trả lời thích hợp nhất
Câu 1: Sau đây là một số tính chất của các đồng vị của cùng một nguyên tố:
(i) có cùng bậc số nguyên tử Z và số khối lượng A khác nhau
(ii) khác nhau duy nhất giữa các đồng vị là số neutron chứa trong nhân nguyên tử
Nguyên tử lượng của một nguyên tố được xác định là trung bình cộng của các khối lượng của các đồng vị, tính theo tỷ lệ xuất hiện của các đồng vị này trong tự nhiên.
Trong số các đồng vị, đồng vị có nhiều nhất là đồng vị không phóng xạ, trong khi các đồng vị còn lại đều là các đồng vị phóng xạ Do đó, chỉ có khẳng định (i) là đúng Các khẳng định (ii) và (iii) không chính xác, và khẳng định (iv) cũng không đúng.
Câu 2: Bất cứ nguyên tử nào cũng chứa proton, neutron, và electron, trừ: a nguyên tử He b các nguyên tử phóng xạ c nguyên tử Li d đồng vị nhiều nhất của H
Câu 3: Chlor gồm 2 đồng vị 35 Cl chiếm 75% và 37 Cl chiếm 25% Khối lượng nguyên tử trung bình của Cl là a 34,5 b 35,5 c 36,0 d 72,0
Câu 4: Cho các nguyên tử: 23 11 X, 24 11 Y, 24 12 Z, 25 12 T Các cặp nguyên tử có cùng tên gọi hóa học là: a cặp X, Y và cặp Z, T b chỉ có cặp X, Y c cặp Y, Z d chỉ có cặp Z, T
Câu 5: Phần lớn khối lượng của nguyên tử 1 1 Hlà: a Khối lượng của proton và neutron b Khối lượng của electron c Khối lượng của neutron và electron d Khối lượng của proton
Câu 6: Nhôm có bậc số nguyên tử là 13 và số khối 27, nghĩa là nguyên tử của nó có: a 13 neutron b 14 proton c 14 electron d 14 neutron
Câu 7: Tính số sóng = 1/khi electron của nguyên tử H từ lớp n = 10 rơi xuống lớp n = 5? Biết hằng số Rydberg RH = 1,09710 7 m -1 a 1,310 5 cm -1 b 3,310 7 cm -1 c 3,310 5 cm -1 d 3,310 3 cm -1
Câu 8: Độ dài sóng của photon phát xạ khi electron từ quĩ đạo Bohr n = 5 sang quĩ đạo n = 2 có giá trị là: a 410 nm b 434 nm c 486 nm d 565 nm
Biết độ dài sóng (m) có thể tính theo công thức:
Khi một electron di chuyển từ quĩ đạo Bohr có số lượng lượng tử n = 6 đến quĩ đạo n = 4, năng lượng và độ dài bước sóng bức xạ phát ra được tính toán là 7,566×10⁻²⁰ J và 2,626×10⁻⁶ m Các lựa chọn khác như -7,566×10⁻²⁰ J và 2,626×10⁻⁶ m, 7,566×10⁻²⁰ J và -2,626×10⁻⁶ m, cũng như 7,566×10⁻²⁰ J và -2,626×10⁻⁶ cm không đúng với kết quả tính toán.
Câu 10: Độ dài sóngcủa bức xạ do nguyên tử H phát ra tuân theo hệ thức:
Khi electron chuyển từ trạng thái đầu n = 3 xuống trạng thái cuối n = 1, bức xạ phát ra thuộc dãy Lyman Ngược lại, khi electron chuyển từ trạng thái n = 1 lên n = 3, bức xạ cũng thuộc dãy Lyman Nếu electron chuyển từ lớp 3 xuống lớp 1, bức xạ sẽ thuộc dãy Balmer, trong khi chuyển từ lớp 1 lên lớp 3 sẽ thuộc dãy Balmer.
Khi electron trong nguyên tử hydro chuyển từ trạng thái kích thích thứ hai (E3 = -1,5 eV) về trạng thái cơ bản (E1 = -13,6 eV) và trạng thái kích thích thứ nhất (E2 = -3,4 eV), năng lượng của photon phát ra sẽ được tính như sau: từ E3 đến E1, năng lượng photon là 12,1 eV; từ E3 đến E2, năng lượng photon là 10,2 eV; và từ E2 đến E1, năng lượng photon là 1,9 eV Do đó, các giá trị năng lượng photon phát ra là 12,1 eV, 10,2 eV và 1,9 eV.
Các vạch trong dãy Lyman có độ dài sóng ngắn nhất so với dãy Balmer và Paschen vì lớp n = 1 có năng lượng thấp nhất, và sự sai biệt năng lượng giữa các lớp n > 1 với lớp 1 là lớn nhất.
Câu 13: Một nguyên tử trung hòa điện có bậc số nguyên tử Z = 33 và số khối A = 75 chứa:
(i) 75 neutron (ii) 42 electron (iii) 33 proton a (i), (ii), (iii) đều đúng b chỉ (i) đúng c chỉ (ii) đúng d chỉ (iii) đúng
Câu 14 yêu cầu chọn phát biểu SAI về kiểu nguyên tử Bohr Các lựa chọn bao gồm: a Electron quay quanh nhân trên quĩ đạo hình ellipse; b Trên mỗi quĩ đạo Bohr, electron có năng lượng xác định; c Electron chỉ phát xạ hoặc hấp thu năng lượng khi di chuyển từ quĩ đạo này sang quĩ đạo khác; d Tần số $\nu$ của bức xạ phát ra hoặc hấp thu khi electron di chuyển giữa 2 quĩ đạo có chênh lệch năng lượng $\Delta E$ là: $\nu = \frac{\Delta E}{h}$.
Số lượng tử chính và phụ xác định hình dạng, sự định hướng của vân đạo, cũng như khoảng cách trung bình giữa electron và nhân nguyên tử.
Câu 16: Vân đạo 5d có số lượng tử chính n, số lượng tử phụ l, và số electron tối đa trên nó là: a 5, 3, 10 b 5, 2, 6 c 5, 4, 10 d 5, 2, 10
Orbital 1s của nguyên tử H có dạng cầu, điều này có nghĩa là xác suất tìm thấy electron 1s là như nhau theo mọi hướng trong không gian, và khoảng cách của electron 1s tới nhân nguyên tử là hằng số.
Câu 18: Trong các orbital sau, orbital nào định hướng theo các đường phân giác của 2 trục x, y: a dx2-y2 b dxy c px d py
Trong các câu hỏi dưới đây, sử dụng qui ước sau: electron điền vào các orbital nguyên tử theo thứ tự m l từ +l -l, và m s từ +1/2 -1/2
Câu 19: Trong bộ 3 số lượng tử sau, bộ hợp lý là:
(i) (3, 2, -2) (ii) (3, 3, 1) (iii) (3, 0, -1) (iv) (3, 0, 0) a chỉ có (i) b (i) và (iv) c (iii) và (iv) d chỉ có (ii)
Câu 20: Một electron của nguyên tử Fe (Z = 26) có 1 trong 4 số lượng tử là -2 Electron đó phải thuộc phân lớp: a 3d b 4s c 4d d 3p
Câu 21: Một electron hóa trị nào đó của nguyên tử O (Z = 8) ở trạng thái cơ bản có thể có bộ 4 số lượng tử như sau: a (1, 0, 0, +1/2) b (2, 2, 0, -1/2) c (2, 1, -1, +1/2) d (3, 0, 0, +1/2)
Câu 22: Một electron trong nguyên tử X có bộ 4 số lượng tử như sau (2,1, 0, +1/2) Vậy trong X không thể có một electron khác có 4 số lượng tử là: a (2, 0, 0, +1/2) b (2, 1, 0, +1/2) c (2, 1, 0, -1/2) d (2, 0, 0, -1/2)
Câu 23: Electron cuối cùng của nguyên tử K có bộ 4 số lượng tử là: a (3, 0, 0, +1/2) b (4, 0, 0, -1/2) c (4, 0, 0, +1/2) d (4, 1, 0, +1/2)
Câu 24: Electron cuối của một nguyên tử có 4 số lượng tử là (4, 2, +1, -1/2) Vậy nguyên tử đó thuộc nguyên tố: a Zr (Z = 40) b Mo (Z = 42) c Ag (Z = 47) d Rh (Z = 45)
Trong số các phát biểu sau, chỉ có một phát biểu sai: a Số lượng tử chính n có thể có bất cứ giá trị nguyên dương nào với n ≥ 1 b Số lượng tử phụ không thể có giá trị bằng số lượng tử chính c Lực hút giữa nhân nguyên tử và electron lớp ngoài cùng giảm dần khi n tăng d Electron của H⁺ có 4 số lượng tử là (1, 0, 0, +1/2).
Câu 26: Một nguyên tử O khi bị kích thích có thể có cấu hình electron nào trong số sau: a 1s 2 2s 2 2p 4 b 1s 2 2s 2 2p 3 2d 1 c 1s 2 2s 2 2p 5 d 1s 2 2s 2 2p 3 3s 1
Câu 27: Sự phân bố electron của nguyên tử C trong các orbital như sau:
1s 2 () 2s 2 () 2px 1() 2py 1() tuân theo: a Nguyên lý bất định Heisenberg b Kiểu nguyên tử Bohr c Qui tắc Hund d Nguyên lý ngoại trừ Pauli
Câu 28: Chọn cấu hình electron đúng cho nguyên tử trung hòa điện có Z = 24 a 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 b 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 c 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 d 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6
Câu 29: Si có Z = 14 Cấu hình electron của nguyên tử Si ở trạng thái cơ bản là: a 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 b 1s 2 2s 2 2p 8 3s 2 c 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 d 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3
Câu 30: Trong các nguyên tử C, O, N, F, nguyên tử có 3 electron độc thân là: a C b N c O d F
Câu 31: Cho biết tên các vân đạo ứng với:
Câu 32: Nguyên tử Fe (Z = 26) có:
The valence orbitals for the given electron configuration [Ar]4s²3d⁶ indicate that the valence electrons are distributed as follows: a) the valence orbital is 4s with 2 valence electrons; b) the valence orbital is 3d with 6 valence electrons; c) the valence orbitals are 3d and 4s with a total of 3 valence electrons; d) the valence orbitals are 4s and 3d with a total of 8 valence electrons.
Câu 33: Nguyên tử Cu ở trạng thái cơ bản có số electron độc thân là: a 2 b 1 c 3 d 4
Câu 34: Cho 2 nguyên tử sau với điện tử áp chót có 4 số lượng tử là:
A (3, 1, -1, +1/2) B (2, 1, 1, +1/2) a A là S, B là C b A là O, B là N c A là F, B là Na d A là Si, B là Cl
Câu 35: Nguyên tố X thuộc chu kỳ 4, nhóm IV A (nhóm 14), cấu hình electron nguyên tử X ở trạng thái cơ bản là: a [Ar] 4s 2 3d 2 b [Ar] 4s 2 3d 4 c [Ar] 4s 2 3d 10 4p 2 d [Ar] 4s 2 3d 6
Câu 36: Nguyên tố X thuộc chu kỳ 4, nhóm V B (nhóm 5) có số eletron hóa trị là: a 5 b 15 c 2 d 3
Nguyên tố X có cấu hình electron [Ne] 3s² 3p⁴, cho thấy X là phi kim thuộc chu kỳ 3 và nhóm VIA.
Câu 38: Nguyên tố Z = 38 được xếp loại là: a nguyên tố s b nguyên tố p c nguyên tố d d nguyên tố f
Trong cùng một phân nhóm chính, khi di chuyển từ trên xuống, bán kính nguyên tử sẽ tăng dần do số lớp electron tăng, mặc dù điện tích hạt nhân (Z) cũng tăng nhưng với tốc độ chậm hơn.
Câu 40: So sánh bán kính nguyên tử của các nguyên tố sau: S, Cl, K, Ca a K > Ca > S > Cl b S < Cl < K < Ca c S > Cl > K > Ca d Cl > S > Ca > K
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các phát biểu liên quan đến sự thay đổi của điện tích I trong bảng tuần hoàn Phát biểu đúng là: I tăng từ trái qua phải trong chu kỳ qua những cực đại địa phương Các lựa chọn khác như I tăng đều từ trái qua phải trong chu kỳ, I tăng đều từ trên xuống dưới trong phân nhóm chính, và I giảm dần từ trái qua phải trong chu kỳ đều không chính xác.
Câu 42: Be (Z = 4) và B (Z = 5), năng lượng ion hóa của chúng tăng đột ngột ở các giá trị I nào? a Be: giữa I2 và I3; B: giữa I3 và I4 b Be: giữa I1 và I2; B: giữa I3 và I4
Z: 16,17,19,20 c Be: giữa I2 và I3; B: giữa I1 và I2 d Be: giữa I2 và I4; B: giữa I2 và I3
Trong số ba nguyên tử Ne (Z = 10), Na (Z = 11) và Mg (Z = 12), nguyên tử có năng lượng ion hóa I1 lớn nhất là Ne, trong khi năng lượng ion hóa I2 nhỏ nhất thuộc về Mg.
Câu 44: Một trong 4 nguyên tố Na, Mg, Al, Si có các giá trị năng lượng ion hóa (kJ/mol) như sau:
Nguyên tố đó là: a Na b Mg c Al d Si
LIÊN KẾT HÓA HỌC – TRẠNG THÁI TẬP HỢP – DUNG DỊCH
Trong mỗi câu sau, chọn một câu trả lời thích hợp nhất
Trong số các phát biểu sau, phát biểu sai là: a Liên kết giữa một kim loại và phi kim luôn mang tính cộng hóa trị Các phát biểu còn lại đều đúng, bao gồm: b Liên kết giữa 2 phi kim là liên kết cộng hóa trị; c Liên kết cộng hóa trị càng kém bền khi sai biệt năng lượng giữa các vân đạo nguyên tử tham gia liên kết của 2 nguyên tử càng lớn; và d Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị là các liên kết hóa học có độ bền cao.
Câu 62: Trong các hợp chất HF, SiH4, CaF2, KCl, hợp chất mang tính ion là: a HF, CaF2, KCl b HF, SiF4 c CaF2, KCl d Cả 4 chất trên
Câu 63: Trong các chất sau, chất có % ion trong liên kết nhỏ nhất là: a BaCl2 b KCl c MgO d CCl4
Câu 64: So sánh bán kính các ion S 2- , Cl - , K + , Ca 2+ : a 2 rS > rCl > rK > 2 rCa b 2 rS > rCl > 2 rCa > rK c 2 rS < rCl < rK < 2 rCa d 2 rS = rCl > rK = 2 rCa
Tốc độ thẩm thấu của các ion qua màng tế bào tỉ lệ nghịch với bán kính ion Do đó, ion K\(^+\) thẩm thấu qua màng tế bào nhanh hơn ion Na\(^+\) Ion Cl\(^-\) và Na\(^+\) thẩm thấu qua màng tế bào với tốc độ tương đương Ngược lại, ion Na\(^+\) thẩm thấu nhanh hơn ion K\(^+\), trong khi ion Ca\(^{2+}\) thẩm thấu chậm hơn ion K\(^+\).
Câu 66: Trong các ion sau, ion nào thẩm thấu qua màng tế bào nhanh nhất? a Ca 2+ b Cl - c Ba 2+ d H +
Câu 67: Trong các chất H2, BaF2, NaCl, NH3, chất nào có % tính ion cao nhất và thấp nhất? a H2 và BaF2 b BaF2 và H2 c NaCl và H2 d BaF2 và NH3
Trong các hợp chất ion NaCl, KCl, RbCl và CsCl, hợp chất có năng lượng mạng tinh thể lớn nhất là NaCl, trong khi hợp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là CsCl.
Dựa vào năng lượng mạng tinh thể, và giả sử năng lượng hydrat hóa không đáng kể, thứ tự độ tan trong nước của các chất được sắp xếp như sau: BeO < MgO < KCl.
Dựa trên tính cộng hóa trị của liên kết trong các chất AgF, AgCl, AgBr, AgI, thứ tự độ tan trong nước của các chất này được sắp xếp như sau: AgI < AgBr < AgCl < AgF.
Câu 71: Trong các chất Al2O3, CaO, KCl, CsCl, chất nào có năng lượng mạng tinh thể nhỏ nhất? a Al2O3 b CaO c KCl d CsCl
Câu 72: Năng lượng mạng tinh thể NaCl tính theo công thức sau là:
o = 8,854310 -12 C 2 m -1 s -1 e = 1,60210 -19 C A = 1,74756 a -183,3 kcal/mol b 183,3 kcal/mol c 185,3 kcal/mol d -185,3 kcal/mol
Câu 73 yêu cầu chọn phát biểu đúng, trong đó có các thông tin quan trọng như: a Tính cộng hóa trị của thủy ngân halogenur giảm dần từ HgCl2 đến HgI2; b Sulfur có tính ion cao hơn oxide với cùng một kim loại; c Tính cộng hóa trị của liên kết ion tăng dần khi bán kính anion lớn hơn, bán kính cation nhỏ hơn, và điện tích cation lớn hơn; d Ion Ba 2+ tạo liên kết có tính cộng hóa trị cao hơn ion Al 3+ với cùng một halogen.
LiI tan nhiều trong rượu nhưng ít tan trong nước, với nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp Sự khác biệt này so với NaCl là do LiI có nhiều tính cộng hóa trị hơn, trong khi NaCl có nhiều tính ion Thêm vào đó, ion Li\(^+\) có bán kính nhỏ hơn ion Na\(^+\), trong khi ion I\(^-\) có bán kính lớn hơn ion Cl\(^-\) Cuối cùng, năng lượng mạng tinh thể của LiI cao hơn so với NaCl Do đó, cả hai lý do a và b đều đúng.
Câu 75: Công thức cấu tạo của ozone và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm là: a b c d sp 3 sp 2 sp sp
SO2 tan nhiều hơn CO2 do phân tử SO2 phân cực, trong khi CO2 là phân tử không phân cực Mặc dù cả hai đều là hợp chất cộng hóa trị và ít tan trong nước, nhưng SO2 có khối lượng phân tử lớn hơn CO2, dẫn đến độ tan thấp hơn Hơn nữa, SO2 cũng tan ít hơn CO2 vì có năng lượng mạng tinh thể lớn hơn.
Câu 77: Chọn cấu hình hình học của các phân tử sau:
(i) CO2 (ii) PCl5 (iii) CCl4 (iv) BF3 a Thẳng hàng b Tam giác phẳng c Tứ diện d Lưỡng tháp tam giác
Câu 78: Kiểu orbital lai hóa nào có thể áp dụng cho nguyên tử trung tâm trong các chất sau:
(i) NH3 (ii) ICl3 (iii) XeF4 (iv) SF6 (v) NH4 + (vi) SCl4 a sp b sp 2 c sp 3 d sp 3 d e sp 3 d 2
Câu 79: Trong chu kỳ 2, N và O tồn tại ở trạng thái phân tử 2 nguyên tử N2 và O2, còn trong chu kỳ
3, trạng thái phân tử 2 nguyên tử P2 và S2 không bền vì:
P và S không tạo được liên kết π do độ âm điện của chúng nhỏ hơn N và O Hơn nữa, kích thước nguyên tử lớn của P và S khiến cho liên kết π giữa P–P và S–S không bền Đồng thời, P và S có nhiều electron hơn N và O.
Câu 80: Có bao nhiêu liên kết và trong các phân tử sau?
Câu 81: Công thức cấu tạo thích hợp của CO2 là: a O=C=O b O=CO c O–C–O d C–O=O
Trong số các phân tử và ion như CCl4, NH4^+, SO4^{2-}, và NH3, chỉ có CCl4 và NH4^+ có cấu trúc hình học tứ diện đều giống như CH4.
Trong số các hợp chất H2, HCl, NH3 và KCl, hợp chất chứa liên kết cộng hóa trị phân cực là HCl và NH3.
Lai hóa của phosphorus (P) trong POCl3 là sp³, với cơ cấu lập thể của phân tử này là tứ diện không đều.
Trong trạng thái rắn, PCl5 bao gồm các ion PCl4 + và PCl6 - Lai hóa và hình dạng của nguyên tử P trong các ion này có thể được phân loại như sau: a sp³, sp³d² - tứ diện đều, bát diện; b dsp², d²sp³ - tứ diện đều, bát diện; c dsp², sp³d² - vuông phẳng, bát diện; d dsp², d²sp³ - vuông, bát diện.
Trong phân tử CH3CHO, theo thuyết VB, liên kết giữa C–C được hình thành do sự xen phủ của các orbital lai hóa Cụ thể, liên kết này được tạo ra từ sự kết hợp của các orbital sp² và sp.
Câu 87: Phân tử BrF3 có dạng: a Tam giác b Vuông c Tháp tam giác d chữ T
Trong số các chất BeCl2, AlCl3, PCl3 và NH3, chất có khả năng tham gia phản ứng dimer hóa hoặc polymer hóa là BeCl2 và PCl3.
Câu 89: Theo thuyết VB, chất nào trong 4 chất sau có liên kết được tạo nên do sự xen phủ các vân đạo sp và p? a AlF3 b BeCl2 c CH4 d NH3
Câu 90: Trong các chất sau, chất nào có moment lưỡng cực bằng không? a CH4 b H2O c HF d NH3
Câu 91: Trong các phân tử sau, phân tử nào không thể tồn tại? a OF2 b SF2 c OF4 d SF4