Bài giảng tổng hợp các chuyên đề hóa học 10, cung cấp những lí thuyết cơ bản nhất và các dạng bài tập của từng chuyên đề. Nội dung bài giảng bao gồm những lý thuyết cơ bản và lý thuyết nâng cao của hóa học 10.
Trang 1CHƯƠNG 1 NGUYÊN TỬ
Nội dung:
- Chuyên đề 1 Các hạt cơ bản trong nguyên tử
- Chuyên đề 2 Đồng vị Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình
- Chuyên đề 3 Cấu hình electron của nguyên tử, ion
- Chuyên đề 4 Kích thước và khối lượng của nguyên tử
- Chuyên đề 5 Phản ứng hạt nhân CHUYÊN ĐỀ 1 CÁC HẠT CƠ BẢN TRONG NGUYÊN TỬ
I LÝ THUYẾT
1 Các hạt cơ bản trong nguyên tử
Chuyên đề 1 Các hạt cơ bản trong nguyên tử
- Trong nguyên tử số proton luôn bằng số electron: Z = E
- Tổng số hạt trong nguyên tử: S = Z+N+E = 2Z + N
Trang 2Bài 1 Nguyên tố X có tổng số hạt là 62 Biết X có số khối A nhỏ hơn 43 Tìm số hạt không
mang điện và gọi tên X?
Bài 2 Nguyên tố X có tổng số hạt là 82 Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không
mang điện là 22 Tìm nguyên tố X, viết tên và ký hiệu của nguyên tố X?
Bài 3 Tổng số hạt của ion là 57 Biết rằng trong nguyên tử của nguyên tố M số hạt
không mang điện ít hơn số hạt mang điện là 18 hạt Xác định M?
Bài 4 Tổng số hạt của ion là 92 Tỉ lệ giữa số khối và số hạt electron là 16:7 Xác định
số lượng mỗi loại hạt của và tên nguyên tố M?
Bài 5 Tổng số hạt cơ bản trong 2 nguyên tử A và B là 142, trong đó số hạt mang điện
nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 Tổng số hạt mang điện của B nhiều hơn tổng số hạt mang điện của A là 12 Xác định A và B?
Bài 6 Nguyên tố X có tổng số hạt là 52, số khối là 35 Xác định nguyên tố X
Bài 7 Nguyên tố X có tổng số hạt là 28, số hạt không mang điện chiếm 35,71% tổng số hạt
Viết kí hiệu nguyên tử X
Bài 8 Nguyên tố X có tổng số hạt là 180, số hạt mang điện chiếm 58,89% tổng số hạt Viết
kí hiệu nguyên tử X
-
Trang 3CHUYÊN ĐỀ 2 ĐỒNG VỊ NGUYÊN TỬ KHỐI NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH
I LÝ THUYẾT
1 Đồng vị
- Các đồng vị của cùng một nguyên tố là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó có số khối A khác nhau
- Các đồng vị có tính chất hóa học giống nhau do có cùng số proton và electron Nhưng chúng lại có
tính chất khác nhau dó có số nơtron khác nhau
- Có các đồng vị bền và các đồng vị không bền Hầu hết các đồng vị có số hiệu nguyên tử Z>82 là không bền, chúng còn được gọi là các đồng vị phóng xạ
2 Nguyên tử khối (M)
- Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử
- Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử
- Khối lượng của nguyên tử bằng tổng khối lượng của proton, notron và electron trong nguyên tử
đó Proton và nơ tron đều có khối lượng xấp xỉ 1u còn electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều, khoảng 0,00055u Do đó, có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối của hạt nhân
* Chú ý phân biệt: Nguyên tử là loại hạt vi mô gồm hạt nhân và các hạt electron quanh hạt nhân Nguyên tố là tập hợp các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Tính chất hóa học của nguyên tố là tính chất hóa học các nguyên tử của nguyên tố đó
3 Nguyên tử khối trung bình
- Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định
- Nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng
- Giả sử nguyên tố X có 2 đồng vị X1 và X2 Ký hiệu X1 và X2 đồng thời là nguyên tử khối của 2 đồng vị, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng là x1 và x2 Khi đó: nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X là:
Trang 4Trong đó: + xn - % khối lượng, hay số mol, hay thể tích (chỉ sử dụng cho chất khí)
+ Xn - khối lượng của các đồng vị
- Nếu trong hỗn hợp chỉ có 2 đồng vị, ta có thể gọi x là số mol (%, hay thể tích) của chất thứ nhất trong 1 mol hỗn hợp, khi đó ta suy ra số mol của chất thứ 2 là (1-x) mol, hay % của chất thứ 2 là (100 – x) %, hay thể tích của chất thứ 2 là (22,4 – x) lit Ta tính được:
+ Số hạt mang điện = Z+E = 2Z (do Z=E)
+Số hạt cơ bản của nguyên tử hay tổng số hạt: S = 2Z+N (do Z=E)
+ Số hạt ở hạt nhân hay số khối: A = Z+N
+ Điều kiện bền của hạt nhân nguyên tử:
Trang 5Tính số khối trung bình của Ar?
Bài 2 Cho 2 đồng vị 1735Cl , 1737Cl, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị là 3:1 (tương ứng tỉ lệ khối lượng) Tính ACl?
Bài 3 Nguyên tố X có 2 đồng vị với tỉ lệ khối lượng là 27:23 Hạt nhân X có 35 proton Trong đó
đồng vị thứ nhất X1 có 44 nơtron, đồng vị thứ hai X2 có số nơtron nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2 nơtron
Xác định nguyên tử khối trung bình của X?
Bài 4 Một chất hóa học tạo bởi 2 nguyên tố M và X có công thức hóa học là MX2 Trong đó X có
2 đồng vị là 81X, chiếm 45 % và 79X Trong phân tử MX2, % theo khối lượng của M bằng 28,51 % M có 2 đồng vị là 65M, chiếm 27 %
Tìm đồng vị thứ 2 của M ( 2
2
A M )? Tìm nguyên tử khối trung bình của M?
Bài 5 Oxy có 3 đồng vị 168O , 178O O , 188 Nếu biết % tương ứng của mỗi đồng vị là x x x1, 2, 3 Cho
biết x1 15 x2 và x1 x2 21 x3
Tính nguyên tử khối trung bình của Oxy (MO)?
Bài 6 Nguyên tố X có 3 đồng vị Đồng vị thứ nhất có 5 nơtron, chiếm 50%; đồng vị thứ 2 có 7
nơtron, chiếm 35%; đồng vị thứ 3 có 8 nơtron, chiếm 15%
Tìm số khối và viết kí hiệu nguyên tử mỗi đồng vị Biết (M_X ) ̅=11,15
Dạng 2: Xác định % số nguyên tử của mỗi đồng vị Bài 1 Nguyên tử khối trung bình của Mg là 24,328 Nguyên tố Mg có 3 đồng vị và có số khối của
chúng là 75 Số khối của đồng vị thứ 2 bằng trung bình cộng số khối của 2 đồng vị còn lại Đồng vị thứ 3 chiếm 11,4% và có số nơ tron nhiều hơn đồng vị thứ 2 là 1 đơn vị
Xác định số khối và tỉ lệ % mỗi loại đồng vị của nguyên tố Mg?
Bài 2 Trong tự nhiên nguyên tố B (Bo) có 2 đồng vị 105B , 115B Nguyên tử khối trung bình của b là
10,81u
a) Tính % mỗi loại đồng vị?
b) Tính % theo khối lượng của 115B trong axit H3BO3?
Bài 3 Nguyên tố Cl (Clo) có 2 đồng vị là 1737Cl chiếm 24,23% và 1735Cl
Tìm % theo khối lượng của đồng vị 1737Cl trong axit HClO4?
Bài 4 Cho biết khối lượng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5 Clo có 2 đồng vị là 1735Cl và
37
17Cl
Hàm lượng % của 1737Cl là bao nhiêu?
Trang 6CÁC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 10
Dạng 3: Xác định số lượng hợp chất tạo nên từ đồng vị Bài 1 Nguyên tố Oxy có 3 đồng vị là 168O , 178O O , 188 Nguyên tố Hiđro có 2 đồng vị là 11H H , 12
Có thể tạo được bao nhiêu phân tử H2O?
Bài 2 Nguyên tố Oxy có 3 đồng vị là 168O , 178O O , 188 Nguyên tố Hiđro có 2 đồng vị là 11H H , 12
Nguyên tố Na có 2 đồng vị là 1123Na , 1124Na
Có thể tạo được bao nhiêu phân tử NaOH?
-
Trang 7CHUYÊN ĐỀ 3 CẤU HÌNH ELECTRON CỦA NGUYÊN TỬ, ION
I LÝ THUYẾT
1 Sự chuyển động của electron trong nguyên tử
- Trong nguyên tử các electron chuyển động rất nhanh xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo xác
định nào và tạo thành đám mây electron
- Obitan nguyên tử là khu vực đám mây electron xung quanh hạt nhân mà xác suất có mặt electron
khoảng 90 %
- Obitan s có dạng hình cầu Obitan p có 3 loại là px, py, pz có hình dạng số 8 nổi, định hướng theo 3
trục Ox, Oy, Oz của hệ tọa độ
2 Lớp và phân lớp electron
- Lớp electron gồm các electron có mức năng lượng gần bằng nhau Các lớp electron xếp theo thứ
tự mức năng lượng từ thấp đến cao (từ gần hạt nhân ra ngoài)
- Phân lớp electron chứa electron tối đa gọi là phân lớp bão hòA
3 Năng lượng – Cấu hình electron trong nguyên tử
3.1 Các nguyên lý và quy tắc phân bố electron trong nguyên tử
- Nguyên lý Pauli: Trên một Obitan có tối đa 2e và 2e này chuyển động tự quay khác chiều nhau
- Nguyên lý vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt các obitan
có mức năng lượng từ thấp đến cao
- Quy tắc Hund: Trong 1 phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc
thân là tối đa và có chiều quay giống nhau
+ Ví dụ nguyên tử Nitơ có 7 electron:
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ 1s2 2s2 2p3
- Trật tự các mức năng lượng nguyên tử: Trong nguyên tử, các electron trên các obitan khác
nhau, nhưng trong cùng một phân lớp thì chúng có mức năng lượng như nhau Các mức năng lượng
nguyên tử tăng dần theo trình tự:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Trang 8CÁC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 10
- Quy tắc Klechkopsky về mức năng lượng trong nguyên tử:
3.2 Cấu hình electron, ion nguyên tử
a) Cách viết cấu hình electron nguyên tử
- Xác định số electron trong nguyên tử
- Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng tăng dần
- Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp
- Ví dụ: Cấu hình lelectron của nguyên tố Fe có 26 electron:
+ Viết theo trật tự mức năng lượng: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
+ Viết lại theo thứ tự các phân lớp electron trong 1 lớp: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
+ Có thể viết gọn: [Ar] 3d6 4s2
* Chú ý: Khi viết cấu hình electron để dễ nhớ trật tự các mức năng lượng ta viết theo thứ tự lớp với
2 phân lớp s, p như sau:
1s 2s2p 3s3p 4s…4p 5s…5p 6s…6p 7s…7p Sau đó: + Thêm 3d vào giữa lớp 4s…4p
+ Thêm 4d vào giữa lớp 5s…5p
+ Thêm 4f5d vào giữa lớp 6s…6p
+ Thêm 5f6d vào giữa lớp 7s…7p
Ta sẽ được trật tự mức năng lượng tăng dần là:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 5d 6p 7s 5f 6d 7p b) Đặc điểm của lớp electron lớp ngoài cùng
- Các electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của một nguyên tố
- Số electron lớp ngoài cùng tối đa là 8e
- Các nguyên tử kim loại có 1e, 2e, 3e lớp ngoài cùng
- Các nguyên tử phi kim có 5e, 6e, 7e lớp ngoài cùng
- Các nguyên tử khí hiếm có 8e (trừ he có 2e) lớp ngoài cùng
- Các nguyên tử có 4e lớp ngoài cùng có thể là kim loại (Ge, Sn, Pb), có thể là phi kim (C, Si)
- Trong phản ứng hóa học thì kim loại nhường electron lớp ngoài cùng trở thành ion dương, phi kim nhận thêm electron vào lớp ngoài cùng và trở thành ion âm Kim loại và phi kim cho và nhận electron ở lớp ngoài cùng để đạt được cấu hình electron bền vững với số electron lớp ngoài cùng là 8e
3.3 Chèn mức năng lượng
Trang 9- Khi viết cấu hình electron từ mức năng lượng thấp đến cao, có thể xuất hiện chèn mức năng lượng
để nguyên tố hóa học tồn tại ở trạng thái bền vững hơn (trạng thái bão hòa và bán bão hòa phân
lớp electron) Cần phải phân biệt mức năng lượng và cấu hình electron khác nhau như thế nào
- Ví dụ về nguyên tố ở trạng thái bão hòa: Nguyên tố Cu (Z=29)
+ Cấu hình e theo mức năng lượng: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9
+ Do phân lớp 3d có mức năng lượng cao hơn rất nhiều phân lớp 4s Do vậy có sự nhảy
phân mức năng lượng của electron 4s Nghĩa là 1e của phân lớp 4s bị phân lớp 3d cướp mất để đạt được trạng thái bão hòa của phân lớp 3d Nguyên tố Cu ở trạng thái bão hòa phân lớp 3d tồn tại vững bền hơn Do đó ta thu được cấu hình electron của nguyên
tố Cu là:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 => giải thích được lí do Cu có 2 hóa trị là I và II
- Ví dụ nguyên tố bán bão hòa: Nguyên tố Cr (Z=24)
+ Cấu hình e theo mức năng lượng: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4
+ Nguyên tố Cr có 4 electron ở phân lớp 3d sắp xếp vào 4 ô lượng tử, mỗi ô lượng tử có
1e (theo nguyên lý vững bề) Tương tự do phân lớp 3d có mức năng lượng cao hơn rất nhiều phân lớp 4s Do vậy có sự nhảy phân mức năng lượng của electron 4s Nghĩa là 1e của phân lớp 4s bị phân lớp 3d cướp mất để nguyên tố Cr đạt được trạng thái bán bão hòa của phân lớp 3d, tức là 5e sắp xếp vào 5 ô lượng tử Nguyên tố Cr ở trạng thái bão hòa phân lớp 3d tồn tại vững bền hơn Do đó ta thu được cấu hình electron của nguyên tố Cr là:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5
3.4 Cấu hình electron của ion
- Cấu hình electron của kim loại phân nhóm A và phi kim trong bảng hệ thống tuần hoàn là cấu hình của khí hiếm gần nhất
- Ion dương (cation) là các kim loại cho đi các electron lớp ngoài cùng Do đó cấu hình electron của các ion dương bị thiếu electron so với nguyên tử Ví dụ: Fe2+ (lớp vỏ của ion sắt 2+ bị thiếu 2lectron)
- Ion âm (anion) là các phi kim nhận thêm electron vào lớp ngoài cùng để đạt được trạng thái bão
hòA Do đó cấu hình electron của các ion âm là cấu hình electron của khí hiếm gần nhất
4 Giải bài tập về cấu hình electron trong nguyên tử
- Nhớ được lớp, tên lớp electron, số electron tối đa trong 1 lớp
- Nhớ được phân lớp electron, số electron tối đa trong một phân lớp: phân lớp s có tối đa 2e, p có
tối đa 6e, d tối đa có 10 e, f tối đa có 14e
- Để viết cấu hình electron dưới dạng ô lượng tử phải nhớ được nguyên lý Pauli, nguyên lý vững
bền và quy tắc Hund
- Để viết được cấu hình electron theo trật tự mức năng lượng phải nhớ được quy tắc Klechkopsky
- Cấu hình electron của nguyên tử phải viết đúng trật tự các lớp electron
- Các công thức ở chuyên đề 1:
+ Số hạt mang điện = Z+E = 2Z (do Z=E)
+Số hạt cơ bản của nguyên tử hay tổng số hạt: S = 2Z+N (do Z=E)
+ Số hạt ở hạt nhân hay số khối: A = Z+N
+ Khối lượng của 1 nguyên tử bằng với số khối A = Z+N
II BÀI TẬP
Trang 10CÁC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 10
Bài 1 Cấu hình electron lớp ngài cùng của M2+ và X2- đều là 3p6
Tìm M và X? Viết cấu hình electron theo mức năng lượng của M và X? Viết cấu hình electron của M và X?
Bài 2 Hai nguyên tử A và B có phân lớp ngoài cùng là 3p và 4s tương ứng Biết tổng số electron
của 2 phân lớp là 5 và hiệu số là 3
Hãy viết cấu hình electron của 2 nguyên tử đó và định giá trị Z của A và B
Bài 3 Cation R+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3p6
Viết cấu hình electron của R và gọi tên R?
Bài 4 Biết cấu tạo các lớp electron của các nguyên tố sau:
a) Cho biết tính chất các nguyên tố trên? (kim loại, phi kim, khí hiếm?)
b) Viết cấu hình electron các nguyên tố đó
Bài 5 X có tổng số hạt là 180, số hạt mang điện chiếm 58,89% tổng số hạt
Viết kí hiệu nguyên tử X Viết cấu hình electron của X
Bài 6 Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố có Z=8; Z=16; Z=36; Z=18
a) Cho biết số e, số lớp e, số e lớp ngoài cùng
b) Cho biết các nguyên tố đó là kim loại hay phi kim
Bài 7 Hãy viết cấu hình electron đầy đủ, điền các electron vào obitan và cho biết số hiệu nguyên tử
của các nguyên tố sau:
a) Gọi tên các nguyên tố
b) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Vì sao?
c) Đối với mỗi nguyên tố, lớp electron nào liên kết với hạt nhân chặt nhất, yếu nhất?
d) Có thể xác định được khối lượng nguyên tử của các nguyên tố hóa học không? Vì sao?
Bài 9 Viết cấu hình e của Fe; Fe2+; Fe3+; S; S2- biết Fe ở ô thứ 26 và số ô của S là 16 trong bảng
tuần hoàn
Bài 10 Cho 5,9 gam muối NaX tác dụng hết với dung dịch AgNO3 thu được 14,4 g kết tủa
Xác định nguyên tử khối, gọi tên X, viết cấu hình electron, viết sự phân bố electron vào các
obitan nguyên tử
Trang 11Bài 11 X là kim loại hóa trị II Cho 6,082 gam X tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 5,6
lít khí H2 ở điều kiện tiêu chuẩn
a) Tìm nguyên tử khối của X và cho biết tên của X
b) Viết cấu hình electron của X
Bài 12 Công thức phân tử của X là A2B2 Biết tổng số hạt của X là 164 Số hạt mang điện nhiều
hơn số hạt không mang điện là 52 Số khối của b nhở hơn số khối của A là 23 Tổng số p, n,
e trong ion A+ nhiều hơn trong ion B22 là 7 hạt
Viết cấu hình electron của A+ và B2-
-
Trang 12CÁC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 10 CHUYÊN ĐỀ 4 KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ
I LÝ THUYẾT
1 Kích thước nguyên tử
- Nguyên tử của các nguyên tố khác nhau thì có kích thước khác nhau
- Nguyên tử và hật nhân nguyên tử được coi như là một khối cầu Đường kính nguyên tử xấp xỉ 1Ao=10-10 m
- Kích thước của proton, nơ tron, electron vô cùng nhỏ, khoảng 10-8 nm
- Nguyên tử có cấu tạo vô cùng rỗng
- Đơn vị kích thước nguyên tử:
+ 1Ao = 10-1 nm = 10-10 m = 10-8 cm
+ 1nm = 10-9 m = 10-7 cm
- Mật độ thể tích MV nguyên tử bằng 74 % hoặc 68 % (phụ thuộc vào mạng tinh thể của mỗi nguyên tử)
2 Khối lượng nguyên tử
- Khối lượng nguyên tử xấp xỉ khối lượng hạt nhân nguyên tử:
, mol
Trang 13Bài 2 Biết khối lượng một nguyên tử sắt 93,6736*10-24 gam có 26p, tỉ khối là 7,9 Biết các nguyên
tử sắt trong tinh thể chỉ chiếm 74% thể tích
a) Tính tỉ số khối lượng của các electron trong nguyên tử so với khối lượng của toàn nguyên
tử Từ đó có thể coi khối lượng nguyên tử thực tế bằng khối lượng hạt nhân được không? b) Xác định bán kinh nguyên tử gần đúng của sắt
Bài 3 Nguyên tử của nguyên tố X có nguyên tử khối là 65u Bán kính nguyên tử là 1,38Ao Hạt
nhân có bán kính là 2*10-5 Ao Coi nguyên tử và hạt nhân đều có dạng hình cầu
Tính khối lượng riêng của nguyên tử và hạt nhân?
Bài 4 Giữa bán kính của hạt nhân và số khối của nguyên tử nguyên tố X có tỉ lệ là
13 1/3
1,5*10 *
R A Tính khối lượng riêng của X
Bài 5 Biết bán kính của nguyên tử Ca là 1,97*10-8 cm Nguyên tử khối của Ca là 40u
Tính khối lượng riêng của Ca
Trang 14CÁC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC 10
Bài 6 Trong tinh thể các nguyên tử Zn chiếm 74 % tinh thể, phần còn lại là các khe rỗng Thể tích
1mol tinh thể Zn là 8,382 cm3 Cho biết NA = 6,022*1023 nguyên tử
Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Zn?
Bài 7 Phần rỗng trong tinh thể Cr là 32 % Khối lượng riêng của Cr là 7,19 g/cm3 Khối lượng
nguyên tử Cr là 52u
Tính bán kính nguyên tử Cr?
Bài 8 Tính khối lượng riêng của nguyên tử:
a) Zn, biết bán kinh nguyên tử rZn=1,35*10-8 cm, MZn = 65
b) Al, biết bán kinh nguyên tử rAl=1,43 oA, MZn = 65
c) Na, biết bán kinh nguyên tử rNa=0,19 nm, MZn = 23
d) Cs, biết bán kinh nguyên tử rCs=0,27 nm, MZn = 133
Biết rằng trong tinh thể các kim loại này nguyên tử Zn, Al chiếm 74% thể tích, còn Na, Cs chiếm 68% thể tích tinh thể
-
Trang 15CHUYÊN ĐỀ 5 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
I LÝ THUYẾT
1 Nguyên tố phóng xạ
- Nguyên tố phóng xạ là nguyên tố mà các đồng vị đều không bền Hạt nhân của chúng tự phân rã,
biến đổi thành hạt nhân của nguyên tố khác, đồng thời phát ra tia phóng xạ
2 Phản ứng hạt nhân
a) Định nghĩa
Phản ứng hạt nhân là phản ứng làm thay đổi hạt nhân nguyên tử của nguyên tố này thành hạt nhân
nguyên tử của nguyên tố khác Nói cách khác phản ứng hạt nhân là phản ứng hay là một quá trình dẫn đến sự biến đổi của hạt nhân này thành hạt nhân khác
b) Phân loại
- Phản ứng tự phát hay phản ứng phân rã: là quá trình tự phân rã (phản ứng 1)
- Phản ứng hạt nhân có sự tương tác lẫn nhau hay phản ứng có sự kích thích: là phản ứng cần tới sự tương tác của hai hạt nhân với nhau
+ Ví dụ: 42He 147 N 178O 11H (2)
- Ngoại trừ các phản ứng tự ohats, phản ứng hạt nhân kích thích không xảy ra một cách đơn giản
theo kiểu đổ trộn các chất với nhau như trong phản ứng hóa học Do để các hạt nhân có thể liên kết
với nhau (hay tương tác với nhau bằng lực hạt nhân) thì chúng phải ở gần nhau hơn, khoảng cách
cỡ fecmi mét (10-15 m) Lực đẩy Culong là cản trở khiến cho 2 hạt nhân không tiến lại gần nhau
được Trong phản ứng (2) lực đẩy Culong giữa He và n khoảng 3,2*103 (N) Để thắng được lực cản này thì chúng cần phải lao vào nhau với vận tốc cỡ 3,1*107 (m/s) Để có vận tốc lớn vậy thì phải
dùng các máy gia tốc để bắn hạt này vào hạt kia Đó cũng là lí do tại sao các phản ứng hạt nhân
không xảy ra phổ biến
c) Chu kỳ bán rã (phóng xạ)
- Chu kỳ phóng xạ (bán rã) là thời gian cần để cho khối lượng chất phóng xạ giảm đi một nửa
- Số hạt nhân, khối lượng còn lại ở thời điểm t:
t
t T
d) Các đinh luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
- Phản ứng hạt nhân tuân theo 4 định luật bảo toàn: