mẫu nguyên tử bo. quang phổ nguyên tử hydro

Dãy Lynam: Các electron chuyn t trng thái có mc nng lng cao hn v trng thái có mc nng lng ng v∀i qu!. Dãy Balmer: Các electron chuyn t trng thái có mc nng lng cao hn v trng thái có mc nng

I.KIN THC

1 Tiên  Bohr:

là trng thái dng  trng thái dng nguyên t không bc x nng lng

b Tiên  2: Nguyên t  thái thái có mc nng lng 
cao hn khi chuyn v trng thái





ε

λ

c H qu :  nhng trng thái dng các electron trong

nguyên t ch chuyn  ng trên qu! o có bán kính

hoàn toàn xác nh gi là qu! o dng:

  



Chú ý: Trong nguyên t Hirô, trng thái dng là trng thái có mc nng lng thp nht

(ng v∀i qu! o K), các trng thái có mc nng lng cao hn gi là trng thái kích thích

8

10 s− )

Nguyên t (electron) ch hp th∃ ho%c bc x nng lng úng b&ng hi∋u nng lng

gia hai mc









3 Bc sóng:

λ

−

= − =
−




hay:

λ

−

        !

4 Quang ph nguyên t Hirô:

dng phôtôn  tr v các trng thái có mc nng

lng thp hn

a Dãy Lynam: Các electron chuyn t trng thái

có mc nng lng cao hn v trng thái có mc

nng lng ng v∀i qu! o K (thu c vùng t

ngoi)

b Dãy Balmer: Các electron chuyn t trng thái

có mc nng lng cao hn v trng thái có mc

nng lng ng v∀i qu! o L (thu c vùng t

ngoi và vùng nhìn thy)

c Dãy Paschen: Các electron chuyn t trng thái

có mc nng lng cao hn v trng thái có mc

Chú ý: B∀c sóng càng ng(n nng lng càng l∀n

CH  2: MU NGUYÊN T BO QUANG PH NGUYÊN T HYDRO

Laiman

K

M

N

O

L

P

Banme

Pasen

H α

H β

H γ

H δ

n=1

n=2

n=3 n=4 n=5 n=6

Em >

- Dãy Banme: M t ph)n n&m trong vùng t ngoi, m t ph)n n&m trong vùng ánh sáng nhìn

thy

ng v∀i e chuyn t qu! o bên ngoài v qu! o L

Vùng ánh sáng nhìn thy có 4 vch:

ng v∀i e chuyn t qu! o bên ngoài v qu! o M

M+i liên h∋ gia các b∀c sóng và t)n s+ c,a các vch quang ph− c,a nguyên t hirô:

II PHÂN DNG BÀI TP

BÀI TOÁN 1: BÁN KÍNH, VN TC DÀI, NNG L
NG, CHU KÌ, TN S

CA ELECTRON TRÊN QU O DNG

VÍ D MINH H A

VD1: H 2013 Bi/t bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m Bán kính qu! o dng M trong nguyên

t hirô b&ng

A 84,8.10-11m B 21,2.10-11m C 132,5.10-11m D 47,7.10-11m

HD: M có n=3, r=32r0 = 9.5,3.10-11m= 47,7.10-11m =>Ch!n D

VD2: H 2010 Theo m0u nguyên t Bo, bán kính qu1 o K c,a electron trong nguyên t

hidro là r0 Khi electron chuyn t qu1 o N v qu1 o L thì bán kính qu1 o gim b∀t

A 12 r0 B 4 r0 C 9 r0 D 16 r0

HD: rn = n2 r0
r4 = 16 r0 ; r2 = 4 r0
áp án A

VD3: DH 2014 Theo m0u Bo v nguyên t hirô, n/u l.c tng tác t1nh i∋n gia êlectron

và ht nhân khi êlectron chuyn  ng trên qu! o dng L là F thì khi êlectron chuyn  ng

trên qu! o dng N, l.c này s là

A F

16 B F

25

HD: L.c tng tác t1nh i∋n gia êlectron và ht nhân khi êlectron chuyn  ng trên qu!

o dng

F = k 22

r

e

=>

L

N F

F

= 22

N

L r

r

V∀i rL = 4r0 ; rN = 16r0 =>

L

N F

F

=

16

1 => FN =

16

F => áp án A

VD4: H 2011 Trong nguyên t hirô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m  m t trng thái kích thích c,a nguyên t hirô, êlectron chuyn  ng trên qu! o dng có bán kính là r = 2,12.10

-10m Qu! o ó có tên gi là qu! o dng

2,12.10

5,3.10

n

r =n r →n = = → =n => qu∀ o là L

VD5: DH 2013 Theo m0u Bo v nguyên t hirô, n/u l.c tng tác t1nh i∋n gia êlectron

và ht nhân khi êlectron chuyn  ng trên qu! o dng L là F thì khi êlectron chuyn  ng

trên qu! o dng N, l.c này s là

A F

16 B F

25

HD: L.c tng tác t1nh i∋n gia êlectron và ht nhân khi êlectron chuyn  ng trên qu!

o dng

F = k 22

r

L

N F

N

L r

r V∀i rL = 4r0 ; rN = 16r0

=>

L

N F

16

1 => F N =

16

F =>áp án A

VD6: lophocthem.com Tìm v2n t+c dài c,a electron trong nguyên t hirô khi electron

chuyn  ng trên qu! o K có bán kính r0 = 5,3.10-11m

A 2,19.10^6m/s B 2,19.10^7m/s C 4,38.10^6m/s D 2,19.10^5m/s

HD: Gi ý

L.c h∀ng tâmph)n c hc l∀p 10: =>> F = m.aht = m.v2/r

L.c tng tác i∋n ph)n t1nh i∋n hc l∀p 11: => F = k 22

r

e

khi e chuyn  ng quanh ht nhân l.c hút t1nh i∋n luôn h∀ng v tâm => lúc này l.c t1nh

i∋n óng vai trò l.c h∀ng tâm => m.v 2 /r = k 22

r

e => v2 = k

r m

e

2

v∀i r = n2 r0 bán kính qu1 o dng c,a e

=> v = 3 k.

r m

e

.

2

= 2,19.10^6m/s => áp án A

VD7: Tìm v2n t+c dài c,a electron trong nguyên t hirô khi electron chuyn  ng trên qu!

o trng thái kích thích th 3 cho bán kính r0 = 5,3.10-11m

HD: L.c h∀ng tâmph)n c hc l∀p 10: =>> F = m.aht = m.v2/r

L.c tng tác i∋n ph)n t1nh i∋n hc l∀p 11: => F = k 22

r

khi e chuyn  ng quanh ht nhân l.c hút t1nh i∋n luôn h∀ng v tâm => lúc này l.c t1nh

i∋n óng vai trò l.c h∀ng tâm => m.v 2 /r = k 22

r

e => v2 = k

r m

e

2

v∀i r = n 2 r 0 bán kính qu1 o dng c,a e, trng thái kích thích th 3 => n=4 (hay  im này)

r = 16.r0

VD8 Theo m0u nguyên t Bo thì trong nguyên t hirô, bán kính qu! o dng c,a electron

trên các qu! o là rn = n2ro, v∀i ro=0,53.10-10m; n=1,2,3, là các s+ nguyên dng tng

ng v∀i các mc nng lng c,a các trng thái dng c,a nguyên t Gi v là t+c  c,a electron trên qu! o K Khi nhy lên qu! o M, electron có t+c  b&ng

A

9

3

3

v

HD: Khi e chuyn  ng trong trên các qu! o thì l.c t1nh i∋n Culông óng vai trò là l.c

h∀ng tâm

0 0

2

2 2

2 2

2

2

1

.

k n

e r n m

k e mr

ke v mv r

e k r

mv

r

q

q

 qu! o K thì n=1 nên

0

1 m r

k e

v== ;  qu! o M thì n=3 nên

0 9

'

r m

k e

=>

9

' 9

1

v v

v

=

→

=

VD9 Electron trong nguyên t hydro chuyn t qu! o dng có mc nng lng l∀n v qu!

o dng có mc nng lng nh∗ hn thì v2n t+c electron tng lên 4 l)n Electron ã chuyn t qu! o

A N v L B N v K C N v M D M v L

HD: l.c tng tác i∋n óng vai trò là l.c h∀ng tâm nên ta có: k e22 m v2hay

,

2

1 2

2 1 2

2 1

16 16

= =
= 2

0

n

r =n r => n= 4 ng v∀i qu! o N và chuyn v qu! o c bn là K (N v K)

BÀI TOÁN 2: QUANG PH VCH NGUYÊN T HIDRO TÌM B
#C SÓNG CÁC VCH, LAMDA MIN, MAX

VÍ D MINH H A

VD1: H 2011: Khi êlectron  qu! o dng th n thì nng lng c,a nguyên t hirô c

n

hirô chuyn t qu! o dng n = 3 v qu! o dng n = 1 thì nguyên t phát ra phôtôn có

A 27λ2 = 128λ1 B λ2 = 5λ1 C 189λ2 = 800λ1 D λ2 = 4λ1

HD:

λ

−

= − =
−




19 2

1

19

2 2 2

1

13, 6 1 1, 6.10 3

1 1

13, 6 1,6.10

5 2

hc

hc

λ λ

−

−

= −  − 



 = − −

=> 1

2

189 800

λ λ

→ = => áp án C

VD2: H 2013 Các mc nng lng c,a các trng thái dng c,a nguyên t hirô c xác

nh b&ng biu thc E n 13,62

n

= − (eV) (n = 1, 2, 3,…) N/u nguyên t hirô hp th∃ m t phôtôn

có nng lng 2,55 eV thì b∀c sóng nh∗ nht c,a bc x mà nguyên t hirô ó có th phát

ra là

A 1,46.10-8 m B 1,22.10-8 m C 4,87.10-8m D 9,74.10-8m

−

∀

%&

VD3: (C-2011) Các nguyên t hidro ang  trng thái dng ng v∀i electron chuyn  ng

trên qu! o có bán kính gp 9 l)n so v∀i bán kính Bo Khi chuyn v các trng thái dng có

nng lng thp hn thì các nguyên t s phát ra các bc x có t)n s+ khác nhau Có th có

nhiu nht bao nhiêu t)n s+?

A 2 B 4 C 1 D 3

HD: r=n2 r0 =9r0 suy ra n =3; Electrron ang  qu! o M

V2y Electrron có th chuyn t M sang L; M sang K; L sang K Nên có nhiu nht 3 t)n s+

VD4: Electron trong nguyên t hirô chuyn t mc nng lng th 3 v mc nng lng

th nht Tính nng lng phôtôn phát ra và t)n s+ c,a phôtôn ó Cho bi/t nng lng c,a

HD: Nng lng c,a phôtôn phát ra: 12 , 088 ( )

1

1 3

1 6 ,

13 2 2 1

E









−

−

=

−

=

Hz h

E

≈

∆

VD5: Trong quang ph− hirô, b∀c sóng 4 (5m) c,a các vch quang ph− nh sau: Vch th

HD: Áp d∃ng công thc

hc

E

mn

−

=

λ

Dãy Lai-man :

21 32

1 2 2 3 1 3 31

1 1 1

λ λ

− +

−

=

−

=

hc

E E hc

E E hc

E E

32 43 42

1 1 1

λ λ

VD6: Khi kích thích nguyên t hiro  trnh thái c bn, bán kính qu! o dng c,a êlectron

tng lên 9 l)n Tính các b∀c sóng c,a các bc x mà nguyên t hiro có th phát ra, bi/t

n

HD: êlectron  trng thái dng ng v∀i n2 = 9 => n = 3

• Dãy Lai-man

) ( 121 , 0

1

) ( 103 , 0 1

21

1 2 21 31

1 3 31

m hc

E E

m hc

E E

µ λ

λ

µ λ

λ

=

−

=

=

−

=

• Dãy Ban-me

1 3 2 32 0 , 657 ( )

32

m hc

E E

µ λ

−

=

VD7 B∀c sóng c,a vch quang ph− )u tiên trong dãy Laiman là λ0 = 122 nm, c,a hai vch

vch quang ph− th hai trong dãy Laiman và vch )u tiên trong dãy Pasen

HD: Ta có:

31

hc

λ = E3 - E1 = E3 - E2 + E2 - E1 =

1

hc

0

hc

1 0

1 0 λ λ

λ λ

43

hc

λ = E4 - E3 = E4 - E2 + E2 - E3 =

2

hc

1

hc

2 1

2 1

λ λ

λ λ

VD8: Trong quang ph− vch c,a nguyên t hirô, vch ng v∀i b∀c sóng dài nht trong dãy

HD: Ta có:

3

hc

λ = EM - EL = EM - EK + EK - EL = 2

hc

1

hc

2 1

2 1

λ λ

λ λ

L

M

K

4 32

4 31 4 21

Hình ví d
3

VD9: Mc nng lng c,a các trng thái dng trong nguyên t hirô En = -13,6/n2 (eV); v∀i

n = 1, 2, 3 M t electron có  ng nng b&ng 12,6 eV /n va chm v∀i nguyên t hirô ng yên,  trng thái c bn Sau va chm nguyên t hirô v0n ng yên nhng chuyn  ng lên mc kích thích )u tiên  ng nng c,a electron sau va chm là

A 2,4 eV B 1,2 eV C 10,2 eV D 3,2 eV

HD: Nng lng mà nguyên t hiro nh2n: W = W2 – W1

= - 13,6/4 – (- 13,6) = 10,2 (eV)  ng nng c,a electron sau va chm là : W = 12,6 (eV) – 10,2 (eV) = 2,4 (eV)

=> Ch!n A

VD10 Các mc nng lng c,a nguyên t hirô  trng thái dng c xác nh b&ng công

mc kích thích L, M, …

a) Tính nng lng (n v Jun)  iôn hoá c,a nguyên t hirô

HD: a)  ion hóa nguyên t hirô thì phi cung cp cho nó m t nng lng  electron nhy

t qu! o K (n = 1) ra kh∗i m+i liên k/t v∀i ht nhân (n = ∞)

1

−

32

hc

3

−

- (-13,6.1,6.102 19

2

−

)

36

−

hc

VD11 Khi êlectron  qu! o dng th n thì nng lng c,a nguyên t hirô c tính theo

ra khi êlectron trong nguyên t hirô chuyn t qu! o dng n = 3 sang qu! o dng n = 2

HD: Ta có E3 = - 13,62

13,6

32

hc

λ
λ32 =

2

E

hc

VD12 Nng lng c,a các trng thái dng trong nguyên t hirô l)n lt là EK = -13,60 eV;

x t ngoi do nguyên t hirô phát ra

HD: Ta có: λLK =

K

L E E

hc

K

M E E

hc

K

N E E

hc

K

O E E hc

VD13 Bi/t b∀c sóng c,a hai vch )u tiên trong dãy Laiman c,a nguyên t hirô là :

nng lng c,a trng thái c bn và trng thái kích thích th nht

HD: Ta có: hc

α

2

L

hc

λ - L1

hc

λ

2 1

2 1

L L

L L

λ λ

λ λ

2

L

hc

2

L

hc

1

L

hc

VD14 B∀c sóng c,a vch quang ph− )u tiên trong dãy Laiman là λ0 = 122 nm, c,a hai

c,a vch quang ph− th hai trong dãy Laiman và vch )u tiên trong dãy Pasen

HD:

31

λ

1

λ

0

λ

hc

1 0

1 0

λ λ

λ λ

43

λ

2

λ

1

λ

hc

2 1

2 1

λ λ

λ λ

VD15 Trong quang ph− vch c,a nguyên t hirô, vch ng v∀i b∀c sóng dài nht trong

HD:

3

λ

2

λ

1

λ

hc

2 1

2 1

λ λ

λ λ

VD16 Nng lng c,a các trng thái dng trong nguyên t hirô l)n lt là EK = -13,60 eV;

x t ngoi do nguyên t hirô phát ra

HD: λLK =

K

L E E

hc

K

M E E

hc

K

N E E

hc

K

O E E

hc

VD17 Các mc nng lng c,a nguyên t hirô  trng thái dng c cho b&ng công thc:

En = -13,26

mc kích thích L, M, N,…

a) Tính ra Jun nng lng iôn hoá c,a nguyên t hirô

HD: a)  ion hóa nguyên t hirô thì ta phi cung cp cho nó m t nng lng  electron

1

10

.

6

,

1

.

6

,

13 −

b) Ta có:

32

λ

hc

3

10 6 , 1 6 ,

13 −

2

10 6 , 1 6 ,

13 −

10 6 , 1 6 , 13 5

36

−

hc

VD18 Bi/t b∀c sóng c,a hai vch )u tiên trong dãy Laiman c,a nguyên t hirô là λL1 =

nng lng c,a trng thái c bn và trng thái kích thích th nht

HD:

α

λ

2

L

hc

1

L

hc

2 1

2 1

L L

L L

λ λ

λ λ

2

L

hc

2

L

hc

1

L

hc

VD19: Trong nguyên t hidro khi e nhy t qu! o N v L thì phát bc x 41, khi t qu! o

HD: Nng lng : En hc 13 6 eV2

n



−

= = λ

1

hc

1

hc 13 6 13 6 51

20

λ

2

hc

2

hc 13 6 13 6 1088

1125

λ

2

256 675

λ

III  TR∃C NGHI%M TNG HP:

Câu 1: Khi electron trong nguyên t hirô  m t trong các mc nng lng cao M, N, O, …

nhy v mc có nng lng L, thì nguyên t hirô phát ra các vch bc x thu c d0y

Câu 2: Mu+n quang ph− vch c,a nguyên t hirô ch phát ra 3 vch thì phi kích thích

nguyên t hirô /n mc nng lng

Câu 3: Nguyên t hirô chuyn t trng thái c bn lên trng thái dng mà electron chuyn

 ng trên qu! o O Tính s+ vch quang ph− mà nguyên t có th/ phát ra khi chuyn v các trng thái có nng lng thp hn

Câu 4: Xét nguyên t hirô nh2n nng lng kích thích, electron chuyn lên qu! o N, khi

electron tr v các qu! o bên trong s phát ra t+i a

Câu 5: Trong quang ph− hirô bc x )u tiên trong dãy Balmer có

Câu 6: Trong quang ph− vch c,a hidrô, dãy Lyman c hình thành ng v∀i s chuyn c,a

electron t qu! o ngoài v

Câu 7: Nguyên t hirô  trng thái c bn c kích thích có bán kính qu! o tng lên 9

l)n Các chuyn d#i có th xy ra là

B, C u úng

Câu 8: Ng#i v2n d∃ng thuy/t lng t  gii thích quang ph− vch c,a nguyên t Hiro là

Câu 9: Cho t)n s+ c,a hai vch quang ph− )u tiên trong dãy Lyman là f1; f2 T)n s+ c,a

α f

1 =

1 f

1 +

2 f

1

Câu 10: Các vch trong dãy Paschen thu c vùng nào trong thang sóng i∋n t ?

B Vùng t ngoi

Câu 11: Các vch quang ph− trong dãy Lyman thu c vùng nào ?

B Vùng t ngoi

Câu 12: Nói v s to thành quang ph− vch c,a hirô m∋nh  nào sau ây không úng:

B Dãy Balmer thu c vùng t ngoi và vùng ánh sáng kh ki/n

D Dãy Lyman thu c vùng t ngoi

Câu 13: M0u nguyên t Bohr khác m0u nguyên t Rutherphord  im nào ?

A Mô hình nguyên t có ht nhân

B Hình dng qu! o c,a các êlectrôn

C Biu thc c,a l.c hút gia ht nhân và êlectrôn

D Trng thái có nng lng −n nh

Câu 14: Chn câu tr l#i úng Khi êlectrôn trong nguyên t hirô chuyn t qu1 o M v

qu1 o L thì

B nguyên t phát phôtôn có t)n s+ f =

h

E

EM − N

C nguyên t phát ra m t vch ph− thu c dãy Balmer

D nguyên t phát ra m t vch ph− có b∀c sóng ng(n nht trong dãy Balmer

Câu 15: Các vch quang ph− trong dãy Laiman thu c vùng nào sau ây ?

B vùng ánh sáng nhìn thy

C vùng t ngoi

Câu 16: Khi electron trong nguyên t hirô b kích thích lên mc M có th thu c các bc

x phát ra

Câu 17: Cho ba vch có b∀c sóng dài nht trong ba dãy quang ph− c,a hirô là λ 1 L=

th tìm c b∀c sóng là

Câu 18: B∀c sóng dài nht trong dãy Balmer c,a quang ph− Hirô là

Câu 19: Cho b∀c sóng c,a b+n vch trong dãy Balmer: λ α = 0,656µm; λβ = 0,486µm.; λγ

ng v∀i s di chuyn c,a electron t qu1 o N v qu1 o M

Câu 20: Cho bán kính qu! o Bohr th nht là 0,53A0 Bán kính qu! o Bohr th 5 là

Câu 21: Trong quang ph− c,a nguyên t hirô, b∀c sóng c,a hai vch ∗ và lam l)n lt là

Câu 22: Khi hiro  trng thái c bn c kích thích chuyn lên trng thái có bán kính qu!

o tng lên 9 l)n Khi chuyn d#i v mc c bn thì phát ra b∀c sóng c,a bc x có nng lng l∀n nht là

Câu 23: Tìm v2n t+c c,a electron trong nguyên t hirô khi electron chuyn  ng trên qu!

Câu 24: M t electron có  ng nng 12,4eV /n va chm v∀i nguyên t hirô ng yên, 

trng thái c bn Sau va chm nguyên t hirô v0n ng yên nhng chuyn lên mc kích thích )u tiên  ng nng c,a êlectrôn còn li là

Câu 25: Nng lng c)n thi/t t+i thiu  bt electron ra kh∗i nguyên t hirô t trng thái

c bn là 13,6eV B∀c sóng ng(n nht c,a vch quang ph−  dãy Lyman b&ng

Câu 26: Khi nguyên t hirô  trng thái c bn c ri b&ng ánh sáng n s(c và phát ra 6

vch quang ph− Nng lng c,a phôtôn ri t∀i nguyên t là

Câu 27: B∀c sóng dài nht trong dãy Balmer b&ng 0,6500µm B∀c sóng dài nht trong dãy

Câu 28: Trong quang ph− vch c,a nguyên t hirô, vch ng v∀i b∀c sóng dài nht trong

Câu 29: Cho b∀c sóng c,a b+n vch trong dãy Balmer: λα = 0,6563µm; λβ = 0,4861µm.;

γ

Câu 30: Cho bi/t nng lng c)n thi/t t+i thiu  bt i∋n t ra kh∗i nguyên t hirô t

B∀c sóng ng(n nht c,a vch quang ph− trong dãy Pasen là

Câu 31: B∀c sóng c,a quang ph− vch quang ph− nguyên t hirô c tính theo công thc

λ

1 = RH( 2 2

n

1 m

1

Chú ý: B∀c sóng ng(n nng lng l∀n

CH  2: MU NGUYÊN T BO QUANG PH NGUYÊN T HYDRO

Laiman

K

M... thi/t t+i thiu  bt i∋n t kh∗i nguyên t hirô t

B∀c sóng ng(n nht c,a vch quang ph− dãy Pasen

Câu 31: B∀c sóng c,a quang ph− vch quang ph− ngun t hirơ c tính... electron nguyên t hirô  m t mc nng lng cao M, N, O, …

nhy v mc có nng lng L, ngun t hirơ phát vch bc x thu c d0y

Câu 2: Mu+n quang ph− vch c,a nguyên t