Sổ tay Toán - Lý - Hóa cấp 3 part2

Phần 1 - Sổ tay toán Phần 2 - Sổ tay lí Lớp 10 Lớp 11 Lớp 12 Phần 3 - Sổ tay hóa Lớp 10 Lớp 11 Lớp 12

Trang 2

Lũi thường lãm bằng các lú sắt hoặc thép

pha silic ghép cách diện với nhau để giảm ban «

phí điện tăng đu đồng Mu-cé

Các cuộn dây thường lâm bằng đổig dé cĩ điện

trở nhỏ vũ đi cácH: điện với lõi (hình 25)

Một trong hai cuộn đây nối với nguền điện xoay chiều, gọi là cuộn sư cấp

Cuan thi hai nối với tải tiêu thu, gọi là cuộn thứ cấp Dịng thện xuay chiều

chạy Irong cuộn sơ cấp gây ra từ thơng biến thiên quá cuộn thứ cấp, lâm xuất

Tiền trong cuộn thí cấp một suất điện động xoa# chiều, Nếu mạch thứ cấp kín

thì cĩ dịng điện chạy trong cuộn thứ cẩn : ig

bị Sự biểu đổi điện áp và cường độ dàng điện qua máy hiến án

1 tu Ỷ 6 AMEN 2 TM,

Khi máy biển áp hoat động thì: ——= “T—k U, N,

- Nếu k< 1: May hién dp 1a miiy ting ấp

-Néu k= 1: May bién dp 1 may ha dp

Néu cdc hae phi diéa nding tang may biến áp khơng đáng kể thì:

Uf, =U,1, hay Đổi ‘i

ey UF

Do đề, máy biến án lam cing điện áp lần baw ntién lin thi Tam gidm cuting

độ dịng điện đi bấy nhiêu lần và ngược lại

Điện nắng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao đáng kể, chỉ yếu đo toẩ nhiệt

trên đường cây Gọi R là điện trả đường đây, P là cơng suất truyền đi, Ú là điện

án ở nơi phát, cosg là hệ số cơng suất của mạch điền UG cong saat hao phí trên

at (Ueusg) Bãi với mội hệ thưng truyền tải điện với cos và P xác định, cố hai cách giảm AP

- Cách thứ nhất : giảm điện trẻ R của đường dây Đây là cách làm tốn kém vì

phải tăng tiết điệu cửa đây, so đố tến nhiều kim loại làm đây và phải tĩng sức

chịu đựng của các cột điện

~ Cách thứ bai: tầng điện áp U ở nơi phái điện và giẩm điện áp ở nơi tiêu thụ

điện tổi giá trị cần thiết Cách này thực hiên đơn giản bằng máy dién dp, do đĩ

dãy là; A2 — RT hay AZ?=R

: được áp dụng rộng rãi

Œ CHƯƠNGs: SONG ANH SANG

TAN SAC ANH SANG

„ Sự tán sắc ánh sáng Nhi đi qua lãng kính, chùm ánh sáng trắng khơng những bị lệch về phía đấy

# kính (da khúc xạ), trà cồn bị tách ra thành nhiều chủm ánh sáng cổ mầu

ắc khác rhau, theo thứ tự: đỏ, đa cam, vàng, xanh (Iục} lam, châm, tím, Chìm

nh sáng màu để bị lệch ít nhất, chùm màu tím bị lệch nhiều nhất

` Hiệ« tưởng nảy gọi là sự tán sấc ánh sáng Dải màu tha được gợi là quảng lhổ của ấn|: sá»g trắng

„ Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc -

- Ánh sáng den sic 1d anh sang khong bj tén sac khi đi qua lăng kính

- Ánh sáng trắng (đnù sáng Mặi Trời, dich sáng ngọn nến ) là hiỗn hữu của thiểu ảnh sáng đơn sắc, cả niầu biến thiên liên tục, từ màu đỗ đến mẫu tím, Noi ta gọi nĩ là nh sáng đu sắc,

Gidi rhích sự tán sắc ánh sáng Hiện tượng tán sắc ánh sãng cĩ thể giải thích như sau:

- Ánh sảng Irắng (ánh sắng mãi trời, ấn: sắng ngọn nến ) là hỗn hợp của

iễu ánh sãng dơn sấc, cĩ mâu biến thiêu liên tục từ sâu đỏ đến mẫu tím

- Chiết suất của thuỷ tỉnh (và của mơi trường wong suết khác) cĩ giá trị khác

u đối với đnh sảng dơn sắc cĩ màu khác nhau, chiết suất đấi với ánh sáng Lm cố

lá trị lớn nhất Vi vậy cae chim sang don sfic cú mầu khác nhau rong chim anh nig trắng, sau khi khúc xạ qua lăng kính, bị lệciL ác gĩc khác nhau trở thành tách tÈi nhau, KẾT quả là, chùm sáng lớ ra khỏi lãng kinh hạ xoề rộng rá thành nhiều shins đơn sắc, tạo thành quang phổ của ánh sáng trắng mà ta thấy trên màn

NHIEU XA ANH SANG GIAO THOA ANH SANG

a a = =

L Nhiéu xo anh sang

- Nhiễu xạ ánh sáng là hiện Lượng ánh sáng khơng tuần theo đính luật tuyển thang, quan sát được khi ánh sáng tuyền qua lỗ nhỏ, hoặc gẩn mép những vữt

ng suốt heặc khơng trong suất

- Để giải thích hiện tượng nhiều xa, người ta thừa nhận rằng ánh sáng cĩ link lất sáng, Khe nhỏ (hoặc lỗ nhỏ) được chiếu sáng cĩ vai trị như một nguồn phat

- Hiện trtƒng giao thoa ánh sang la một bằng chứng thực nghiệm khang dint ánh sáng cĩ tính chất sĩng

- Điễu kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm súng giuo nhau phải là hai chim sung két hep

3, Hién tugng giao thoa anh sdngtrén ban méng Khi nhìn ánh sáng phản xạ trên các váng dấu, Inữ, huặc bong hĩng xã phịng ta thấy cĩ những vân mẫu sặc sỡ, Lựa ru vẽ trên trật lẩnp vắng

Đĩ là hiện tượng giao thoa ánh sắng trên bản mỏng khi chiếu ánh sắng trẩng (ánh sắng mặt Irờï) ào bản mỗng, Nã xảy ra khi bản mỏng cĩ độ đày cỡ micrơmet,

KHOẢNG VÂN - BƯỚC SĨNG VẢ MẪU SẮC ANH SANG

1 Vị trí các vân gian thoa và khoảng vân

Trung thí 1ghiệm giao thoa ánh sáng với khc

lâng đặt Š,5; = a, khuẩng cách từ hai nguồn 8), 5a các cũng LHỨC sau; - Vị trí vân săng: x„ =k tảng k=0, +1, 12

a

- Xị trí vân tối: x, = #Ík _— k=U,1,3 - Khoảng vân: Ï -”

2 Do hue séng duh sing hing nhướng pháp giao thoa Theo cong thtte i = = , nếu đo được chính xác D và đu được chính xác Ï và

a (nhữ kính biến vỉ và kính lắp), thì ta tính được bước sĩng ^ của ánh sáng Đĩ

là nguyên tắc của phép do bước sáng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

_ = Moi dnb sing đơn sắc mà ta nhân thấy đều cĩ bước sống trong khoảng từ

g 0.38pm (anh sing tim) đến 76um (anh sing dé) c _~ Trong thực tế, mắt ra khơng phân biệt được các mầu của các ánh sng cĩ bước ằng rất gần nhan, nên người fa cũng đã phân định ra những vùng màn khác ha Chiết suất của mơi trường và hức dũng ánh súng -

Chiết suất của mỗi trường trong suối cơ giá trị phụ thuộc vào tấn số và bước ing cla ánh sáng Đối với một mai trưởng trong suốt nhất định, chiết suất ng

ï ánh súng cĩ-hước sĩng cảng di thì cĩ giá Irị rằng nhỏ hoa chiết suất ứng với

nh sáng cĩ bước sĩng càng ngắn

- Căn cứ và các ltết quả thực nghiệm, người la vẽ được đường eonE lần SẮC,

ân diễn sự phụ thuộc của chiết suất các mơi trường trong, suốt vào bước sĩng ánh dng, Các đường cong tín sấu cổ đạng gắn đúng vái hypebol hậc 3 ứng với biểu thức

B : fui số của chiết suất n phụ thuộc vào bước sĩng 2 cú dạng: n= Ä + T „ với Á, B lã hug sé phu thuộc vic ban chất của mãi trường

biết đường cong lán sắc, thì từ pháp đe chiết suất, la cĩ thể suy ra được bước ống ảnh sáng

MAY QUANG PHO CAC LOAI QUANG PHO

4 May quang phé lang kink

- Máy quang phổ là dụng cụ dàng để phân tích chữm ánh sáng phức †ạp cĩ iêu thành phần thành những thành phẩn đún sắc khác nhau, Nĩi khác đi, nĩ ding dé nhận biết các thành phẫn cấu tạo của một chùm sắng phức lạp da một Tiguơn sáng nhất ra

- Máy quang phổ cĩ ba bộ nhận chít:h:

* Ong chuẩn trực là hộ phận tao ra chim tia sing song song

« Hệ tần sắc cĩ tác dụng phẩ: tích chim tia song song thành nhiều chùm tia

# Buơng tối hay bưởng ảnh dùng để q1an sát hay chụp ảnh quang phổ

- Nguyên Lắc hoạt động của máy quang phổ lặng kính đựa trên biệt tưng Tấn sắc ánh sảng ve

2 Quang phé lién tục Quang phé gdm nhiễu dải sáng, mâu sắc khác nhau, nối liễn nhau một cách liên tục được gọi lã quang phố liên tục

221

a) Ngadn piult

Cúc chất rấn, chất lỏng và những chất khí cĩ khối lượng riêng lớn (hị nén

mạnh} khi bị nang nĩng phát ra quang phố liền †mc

bị Tính chất

- Một đạc điểm quan trạng của quang phổ liên tục là nú khơng phụ thuộc vào

bản chất của vật nhát sáng mà chỉ nhụ thuốc väo r độ của vất,

- G mọi nhiệt độ vật đều phút ra ánh sáng (hức xạ) Khi nuiệt độ tăng dẫn

thi cường bức xạ cảng mạnh và rniển quang phổ lén dẫn từ nức xạ cổ hước

sĩng dải sang ức xa cd bide song ngdn

- Sự phần bố độ sáng của các vùng mâu khác nhau đang quang phổ liên Lục

phy thuộc vả nhiệt độ của vất, Nhiệt độ của vật phất sáng cảng can, thì vùng

màu sáng nhất cĩ bước sĩng càng ngắn

3 Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ chỉ chứa các vạch rnàu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng akững

khoảng Lối, đợc gọi là quang phổ vạch phát xã

đ] Cách tạo: Quang phổ vạch đo các chất khí, hay hơi đ áp suất thấp phát ra

khi bị kích thích (khi nơng sáng, hoặc khi cĩ đồng điện phong qua)

bị Tính thấi: Mũi chất khi bị kích thích phát ra các hức xụ cĩ lưước sống xác định

va cho mt quang phổ vạch phát xạ riêng; đặc trưng cho nguyen KẾ đĩ, Các nguyễn

tế khác nhau nhát ra các quang phổ vạch khác hẳn ¬bau về số lự + + vạch, về bước

súng (lức là về vị L1 của cúc vạch và về cường độ sáng của các vạch di

4, Quang phổ vạch hấp thụ

a) Quang phổ vạch hấp thự của chất khí hay hơi

- Quang phổ Liên tục, thiếu vạch mầu do chất sbf thay hơi kim loại) hấp thụ

được gọi là quane nhổ vạch hấp thụ của khi (hay hai) đĩ

- Điều kiện để thu được quang phổ hấp thu là rhiệt độ của đầm khí hay hai

hấp thụ phải thấp hdu nhiệt độ của nguễn sắtg phát ra quang phổ liên tục

6) Định luật Riếc-sỗp

Ở một nhiệt độ xác định, một vật chỉ hấp thụ nhữyg bt xạ nào mã nĩ cĩ khả

năng phát xạ, và npướe lại, nĩ chỉ phát bức xã nàn mà nỗ cố khả nãng hấp thụ,

5 Phần tích quang phổ

- Thân tích quang phổ là phương pháp vả! lí dùng để xác định thành phan

hod hoe eda mét chil (hay bop chal, dua vao việc nghiên cứu quang phổ của

ánh sing do chất ấy phat ra hoặc hấp thụ

- Phần tích quang phổ định tính cá ưu điểm [4 che kết quả nhanh, cĩ độ nhạy

cao, và cĩ thể, cùng mật lúc xúc cịnh được sự cĩ mặt của nhiều nguyên tố,

222

TIA HONG NGOAI TIA TE NGOAI

1, Tia hỗng ngoại Rite xa khơng nhìn thấy, cĩ bưởc sĩng đâi ơn 076m đến khoảng vài milimetL

si là tỉa hỗng ngoại (hay bức xạ hỗng ngoại)

ˆm) Nguẫn phát tin hồng ngoại

~ Mại vặt dù ở nhiệt độ thấp đểu phat ra ta hẳng ngoại

- Nguồn phat ra tia hỗng ngoại thơng dụng là là than, lị điện, đèn điện dây toe

_'Tia hồng ngoại cĩ thể điều hiển được ru sáng điện tử cao tan

- Tia hdng ngoai cin cĩ thể gây ra hiện ứng quang điện troms ở một số chất bin dẫn

c) Ứng dụng -'Tia hồng ngoại dùng để sấy khơ, sưởi ấm Người ta sử dụng tỉa hỗng ngoại

2, Tia tử ngoại Hức xụ khơng nhìn thấy được, cĩ bước sĩng ngắn hơn 0,38 tìm đến cỗ 10”m gọi là la tử ngoại (hay hức xạ tử ngưä])

&) Nguồn phải tia te agoai Những vật được pung nĩng đến nhiệt độ ao (rên 3000°C) đều phát rủ ra Lử ngoại Nguỗa tỉa tử ngoại phổ biến hưa cả là đến hơi thuỷ ngần

223 bì Tỉnh chất

- [ac dung tagab lên kinh ảnh, lầm len hàấ khơng khí

_ Kích thích sự phát quang của nhiều chất (nbư kết sunfua, cadimi sunfua),

cĩ thể gây ra một số phần ứng quang hố và phan dng hed hoc

- Bị thuỷ tinh, nước hấp thụ rất riạnh Tia tử ngoại eĩ bước sĩng từ Ú, 18 tư:

đến 0,4 uun truyền quá được thạch anh

- Cĩ một số Lắc dụng sinh lí, hủy diệt tế bào da, lâm! da ram nắng, lâm hại mắt, điệt khuẩn, điệt nấm mốt

Cĩ thể gây ra hiện lưng quang điện

Bức xạ cĩ bước sĩng tit 10° m đến KỮ!' m gọi là tửa X thay tia Ren-ghen)

Người ta cũng thường phân biệt tia X cứng (cĩ bước sĩng rấi ugắn) và tỉa X mém (23 bude song dai hein)

Về nguyên tắc cĩ thể Jầm cha hất Kì chất rắn, chất lơng nào, thậm chí là chất khi nữa phát ra tia X bằng cách bắn phá nĩ bằng một chàm levtrơn cĩ tốc độ lớn

b) Tỉnh chai -'Tính chất đáng chủ ý của tỉa X là khả năng đâu xuyên Tia X di xuyên qua được giấy, vải, gỗ, thậm chỉ cä kim loại :

Tia X cĩ tác dụng manh lên phim ảnh, làm joo hod khơng khí

"Pa X cĩ tác dụng làm nhát quang nhiễu chất ˆ

- Tia X cĩ thể gây ra hiện tượng quang điệu đ hầu hết kim loại

- Tiu X cĩ tác dụng sinh lí taạnh: huỷ diệt tế lào, diệt vi khuẩn

Từ đĩ suy ra hệ thức: n = XE, đẳng thời người ta cùn chứng tổ dược rằng z cịn phụ thuộc vào tần số f của ánh sáng ¢ = P(t

3 Nhìn tổng quái về súng điện từ, Thang súng điện tử

- Các sĩng vơ tuyến điện, tỉa hỗng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, la tử ngoại, tia

XK va tra gamma 1a song dién từ Các loại sống điện tit do dude tao ra bởi những cách: rất khác nhan, nhưng, về hản chất thì chúng cũng chỉ lã một và giữa chúng

“khơng cĩ một ranh giới nào thật rị rệt

Tuy vậy vì cổ tấn số và hước sĩng khác nhau, nên các sĩng điện Lừ cĩ những tĩnh chất rất khác nhau (cĩ thể nhìn thấy hoặc khơng sĩ thấy, cĩ khẩ năng đâ1n xuyên khác nÌ1au ),

- Người ta sắp xếp và phân loại các sống điện từ theo thứ tự bước sống (tính ra

“mel theo thứ tự giầm dẫn, hay theo thứ tự tấn số tăng dẫn, gọi là thang sĩng điện lữ,

Ĩ CHƯƠNG7: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

HIỆN TƯƠNG QUANG ĐIỆN - CÁC BỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

1 Hiện tượng quang điện

- Hiện tượng ánh sáng làm hái các clectrơn ra khỏi bể mat kim loại gọi là hiện tượng quang điên rmội (gọiLắtlà F

- Các ẽlccưon bị bất ra gợi là lccron quang điện

- Để khảu sát hiện lượng quang điện znột cách đẩy đủ, gầy nay người ta dùng tế bào quang điện (hình 27) Kết quả thí nghiệm cho thấy: i Với một chùm ánh sáng đơn sắc số bide song As Ay và | P

tố cưỡng độ hất định thì sự phụ thuộc cường độ đồng = Til

uang điện 1 vào hiệu điên thế L„¿ mê tả như đồ thị 38, Hình 27

- Th dé thi ta thấy : + Khi U„¿ =0 vẫn cá đồng quang điện la

— Khi U., = -U), thì dịng quang điện bị triệt tiêu hồn tồn 1 = 0 Giữa động

ng bun đầu cực đại của các clectrơn quang điện và độ lứp của hiệu điện thế

"` mì cề hệ thức: Wem;¿ = ` ` =cLh,

225

Trang 3

+ Khi Uax = Ủ: thì đồng quang điện luơn giữ giã Uy

trị khơng di I = [1y Gid tr} In god 14 cuting 09 dong ˆ La?

# Với bước sĩng 7 giữ nguyễn trí số như cũ như ;

tăng cường độ ánh sáng chiếu vào catơl, thì thấy TH ˆ - "

.cường độ dũng quang điện bấu hồ tăng (để thị 2) ce a i

4, Các định luật quang điện : đình 2E

a) Định luật quang điện thứ nhất thay dịnh luật về giải hạn quang điện)

Hiện tượng quang điện chỉ xẩy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại

cĩ bưđe sơng nhả hơn nộc bằng bước sống 2; À¿ được gụi là fic han quang

điện của kim loại: & < 3u

b} Dinh luật quang điện thứ hai (hay định tuật vê cường độ dùng quang điện

Bối với mỗi ánh sáng thích hợp (cĩ A = 4.) euting độ dịng quang điện bẩn

haa JÍ lệ thuận với cường độ của chầm sáng kích thích

c} Định tuật quang điện thứ ba (hay định luật uề đậng năng cực đại của

Êlectruw quang điện)

Động nặng ban đầu cực đại của êlcctron giang điện khơng Jinụ Đriệc cường độ

của chùrr sáng lcích thích, mã chỉ phụ thuộc bước sống ánh vắng kích tich vã bản

Nội dung cơ bẩn của thuyết lượng tử ảnh xăng:

- Chùm ánh váng là một chủn: cấc phỏtơn Mỗi phộtơn cĩ năng lưng xác

dịnh r = hf (f là tân số của ánh sáng) Cường dệ cba chim sing fÏ lệ với số

photén phat ra Irơng một giây

- Phần tử, nguyên từ, œ@Œœctrơn phát xa haY hấp thụ ánh sáng, cũng cĩ nghĩa

là chúng phái xạ bay hấp thụ photon, Cae photos bay dạo theo Ua sing vdi Loe

độ ánh sáng

- Năng lượng của mỗi phơtơn rất nhỏ, Mật chùm sắng dù yến cũng chứa rất nhiều

phơIơn do rất nhiều phãn tử, nguyên tử phát ra, vì vậy I4 nhìn thấy chim séng liên tục-

2 Cơng thức Anh-xtanh vẻ hiện tượng quang điện

3

Cơng thức; hf = A +- ae Dựa vào thuyết lưựng tử ánh sáng và cơng thức

Anh xtanh, người 1a đã giải thích cứ1e một cách cặn kẽ các định luật quang điện

ú lưỡng tính sống - hạt Trung mỗi hiện tưới quang học, ánh sáng chỉ thể hiện

cử một trong hai tính chất trên Khi tính chất sĩng thể hiện rõ, thì tính chat hat

gỉ mỡ nhạt, #4 neue lai

HIỆN TƯỢNG QUANG BIEN BEN TRONG

QUANG TRG VA PIN QUANG BIEN

Hién tugng quang di¢n trong a) Hiện hữjng giang dain Hiện tượng giễm điện trổ, lức là lăng độ dẫn điện của bin din đo tác dụng của ánh sáng dược gúi là hiện Lượng ttua192 din

b) Hiện tượng quang điện trong - Hiện tượng tạo thành cúc &lectran dấn và lỗ trống trong ban dẫn đo tác dụng

‘eda cade ảnh sáng thich hop ditdle mọi là hiện tượng quang điện troig

Muốn gây được hiệu ttợtaz quang điện trong thì ánh sáng kich thích phải cĩ bước sĩng nhủ lun lioặc bằng một giá trị Aq gọi là giới hạn quang điện (hay giổi

“hạn quans dẫn) của bán dẫn

Quang điện Lrở Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện rong Đá là một

"tin bán dẫn cĩ giá trí điện trở thay đổi khi cưững độ chùm súng chiếu vào nĩ Tuay đổi NĨ tường được lấp với tranzito trong các thiết hị điệu khiển hằng ánh

“sing trong cdc may do dnb sang

ˆ3 Pin quang điện Pin quang điện là nguồn điện, trong đĩ guang näng được biển đổi trực tiếp ảnh điện năng Hoạt đậng của pin dưa trên hiện tượn# quang điện trong của

“một số chất bán dẫn oly déng dxit, sélen, silic

1

~ Nguyễn tử chỉ tốn tại trong một số trạng thái cá năng lượng xác định E„ gọi là

¢ trang thái dừng Khi ở trạng thải đừng, nguyễn tử khêng hức xã

Bình thường, nguyên tử ở wang chal dừng cĩ năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái œ¡ bản, Khi hấp thị năng lượng tì nguyễn tử chuyển lên các trạng thái đằng cá nđng lượng cao hơn, gọi là ưạng thái kích thích Thời gián sống trung bình của các

- Cơng thức tinh bán kính quỹ đạo đừag của clecươu wong nguyên tử hiđrê:

Tạ = đỶf, với rr là số nguyễn và rạ = 3.3.1ữ''m, gợi là bán kinh Bo Do chỉnh là bán kính của quỹ đạn dừng eleclrồn, ứng vdi trạng thái cơ bản

- Tên quỹ đeo cừng của eleerrơn với n khắc nhau nhữsaU

n 1 | ae ee

ba mL | wa TP TP PM

b) Tiên đề về sự bức xạ rà bếp thụ năng lượng của nguyễn 1ữ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng cĩ nâng lưạng En sang wang thải dừng cĩ năng lượng E„ nhỏ hơn thì nguyên 1ử phát ía một phơtơn cổ nắn, lượng

F, ~E,, = hf (aa hing sé Plang; m n= 1,2 ) htan ban Ngược lại, nếu nguyền từ đang G tang thd: dimg co { năng lương E„ mâ hấn thụ được phơtơn cĩ nắng lượng Ủụ

hf ding bing hicu E, - E„ thì nĩ chuyển s¿ng trạng thái đừng củ năng lượng E; lớn hơn (hình 291 Hình 29

Sự chuyển Từ tạng thái dừng E.„ sung trang thái cing L, (ng với sự nhảy của £]ecUon

tử quật đạo dừng cĩ bấn kính r„ Sang quỹ đạo dừng cĩ ban kink 1, va ngư lại

3 Quang phổ xạch của nguyên tử hiđrã Khi khác sắt tực aghiệm quang phổ của nguyên tử hiđrơ, người tà thấy cúc vạch phát xạ của nguyên tử hiđrê sấp xếp thành các đây khác nhuu

~ Trong miễn tử ngoại cố mơi dãy, ga: là diy Lui-man (Lyman)

- Day thit hai, goi 14 day Ban-me (Balmer? gdm co wach nam trong vùng lử ngoại và một số vach nam trong ving dah sang aloe thấy là vạch đổ H„; vạch lam Hạ; vạch chăm T1, và vạch tím H„

- Irong miễn hẳng ngoạ: cĩ dãy gọi là dãy Ea -3en (Paschen)

Mẫu nguyên tử Bo giải thách được cấu trúc quaag phổ vạch nủa hiđrơ cả về

Diiy Lui-nuan Day Bar-me Day Pa-sen

HAP THU VA PHAN XA LOC LUA ANH SANG MAU SẮC CÁC VẬT

Hấp thụ ánh sáng Hap thy ánh sáng là hiện tượng mơi trường vật chất làm giảm cưỡng độ của tìm ánh sáng truyỄn qua nĩ

_a) Định luật nề sự kấp thụ ảnh sảng Cưỡng độ 1 của chùm sáng đơn sắc truyền qua mơi trường hap thy giam theo

h luật hàm mĩ của độ dài d của đường ải tia sáng: Ï= Le {I„ là cường độ của chùm sáng tới mơi trường, ơ được gụi là hệ số hấp thụ của hội trường (Đĩ là định luật Bu-ghe - Lam-bẻ)

Khi chn mật chùm ánh sáng trấng đi qua một chất não đĩ, ta quan sảL thấy aang phd hip thy, wen quang nhổ của ánh súng trắng mất đi một số bước sống

Điều đĩ chứng tổ ánh sáng cĩ bước sĩng khác nhau bị mơi trường hấp thụ thiểu ít khác nhau, Nĩi cách khác, sự hấp thụ ánh súng cĩ tỉnh chất chọn lọc hệ

Xổ hấp thụ của mới trường phụ thuộc bước sĩng ánh sắng

Những chất hầu như khơng hấp thụ ánh sáng trang miễn nào của quang nhổ

ì được gọi là gần trong suốt trong miễn đĩ

Những vật khơng hấy thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy của quang phổ được cối Hà

Al rong suét khơng màu (chẳng hạn nước nguyễn chất, khơng khí, thuỷ tĩnh khơng u ) Những xật hấp thụ hồn tồn mọi únhà sáng nhìn thấy thì sẽ cơ mau đen Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miễn nhìn thấy thì được goi lầ vật )g suốt cú mẫu

229

2 Su phan xg (lain xạ) lọc lựa

Gmét sé vl, khi nang phan xa (hode tin xa) nh sáng manh yến khác nhau

tùy thuộc vào hước sống của ánh sáng Cá những vật nhắn xạ (lộc tấn xa)

mạnh các ánh sáng cổ hước súng, đải, nhưng lzi phar xa (hộc tấn xa) rất vếu

các ảnh sáng cĩ bước súng ngắn 136 là sự phản xạ (Hoặc tán xạ) lọc lựa,

Khi ánh sáng chiếu vào một vật, nĩ cĩ thể bị vật ptrin xu, hấp thụ hoặc chủ đi na

Chiếu một chầm ánh sắng trắng vào một vật:

- Nếu vật phản xạ tất cả ánh sáng cĩ bước sáng khắc nhau chiếu väo nĩ thi

theo tướng phan xa ta sé chin thay val cd mau tring

Nếu vật hấp thụ tất cả các ánh sáng cú bước súng khác nhau chiến tới, thì

theo hướng phẩn xạ hoặc truyền qua ta nhìn thấy uá cú min! den,

- Nếu vật hấp thụ đa số bức xạ chính trang quan ph của ánh sắng trắng, nế

x cĩ mẫu xám

Phân lần các vậL thể cĩ màu sắc là đo vật cĩ cấu tao từ những vật liệu xắc đĩnh

và vậL hấp thụ một số bước sĩng ảnh sáng và phản xạ, Lần xạ những, bước sĩng khiéc

Man sắc các vật cịn phụ thuộc vào mầu ste cba dnb sáng roi vào nĩ, và khi nĩi niột

vật cĩ mầu não đĩ, là ta đã giả định nĩ đưt‡c chiếu bằng chùm ánh sáng trắng,

SỰ PHÁI QUANG SƠ LƯỢC VỀ LÁZE

1 Hiện tượng phát quang

Sự phát quang là một dạng phẩt ánh sảng rấi phổ biếu trọng tự nhiên Cĩ

một số chất (ở thể rấn, lỏng hộc khí) khi hấp thụ năne lượng đưới một dang

nào đĩ, thì chúng cĩ kha nang phát ra các bức xạ điện từ trong mién anh sing

nhìn thấy, Các hiện Lượng đĩ gọi là sự phát quang ;

Sư phát quang cĩ nhiền đặc điểm khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng

Khác, trong dé od hai dae điểm quan trong:

+ Một là, bức xã phát quang là bức xạ riềng củu vật: mén chất phát quang cĩ

một quang phổ đặc trưng cho nĩ

+ Hai là, sau kai ngừng kích thích, sự phát quang của một sũ chất cồn tiếp tục kéo

đài thêm một khoảng thời gian nào đĩ, rỗi mới ngừng hẳn Khoảng thời gian tr lúc

ngừng kích thích cho đến lúc ngừng phái quane gọi là thời gian phát quang Tuỷ theo

chất phát quang, mã chời gian phát quang cĩ thể kéo đài từ LŨ ”s đến nhiều ngày ˆ

b) Cúc dạng phát quang: lân quang và huỳnh: gang

- Sự huỳnh quang là sự nhát quang cĩ thai gian padt quang ngắn (dưới 19 *s)

Nghĩa là ánh sáng phát quang hầu như tất ngay sau kbi tắt ánh sắng kích thích Né

thường xẩy ra với chất lơng và chất khí

230

- Sư lãn quang là sự phất quang cĩ thời gian phát quang dài Í 10's trở lên) ;

nở Thường xẩy ra với chất rấu

—_e) Định lí Xiết về sự phát quang Ảnh sáng phút quang cĩ bước sĩng ®' dài hơn bước sĩng của ánh sáng kith bích: ®- > 2

#) Ứng dụng Các loại hiện tượng phát quana cĩ rất ahiÊu ng đụng trong khoa học, ki puat va’ dei sống, như sử đụng trong các đèn ống để thắp sáng, treng các mãn của dao đồng kƒ điện tử, sủa tivi, máy tính, sử dụng sơn phát quang quét

xẻ các biển báo giao thing : "

, So hye vé laze a) Đặc điểm của laze Năm 1358, người tạ đã chế tạn thành cơng laze đẩu tiên Đĩ là loại nguần fag mdi, cĩ tính chất đặc biệt khác hẳn với các nguồn sáng thơng thườitg

_ Tỉa laze cĩ tĩnh đơn sắc tất cao Độ sai lệch mktnp đổi của tấn số ánh sáng phat

= ed thé chi bang Lo

_ Tia laze 12 chùm sáng kết hợp (các phơtơn trong chùm cĩ cùng tẩn số vũ

g pl)

- Tia laze 1a chim sang song song {6 tinh dinh hiding cao)

- Tia laze cĩ cường đĩ lớn Chẳng hạn nhĩ laze ruhi (hang ngọc) củ cường

&) Céc toui laze và ứng dụng Traze được chế tạo đầu tiên là laze hẳng ngọc (nhỉ)

Ngĩy nay người ta đã chế tạo được hàng chục loại lazc rấn khác nhau, trong

ổ đĩ cĩ loại cĩ cơng suất lớn như liz thuỷ tỉnh pha nẽođùm cĩ t:ể đạt cơng suất 2đ tf ốt mỗi xung Ngầi laze rẩn cơn cĩ laze khí (He - Ne, Cũ, Ar.N ) Đặc biệt, nhải kể đến các loại laze ban dẫn, là loại dude ding phổ hiển nhất lên nay

- Ti¿ laze cĩ ưu thế đặc biệt trong thong tin liên lạc võ tuyến (như truyền ơng tin bằng cấp quang, võ tuyến định vị, điều khiển con tầu vũ trụ .)

- Tin Iaze được ding nhu dao mổ trong phẫu thuật mắt để chữa một số bệnh ngồi đủ (nhờ tác đụng nhiệt]

~'Tia laze được sử dụng trong các đầu đọc đĩa CD bút trd bang «

- Npoai ra, ba laze cin ding để khoan, cất, tơi „ chính gác các vật liệu trang 'cơng nghiệp

231

THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

1 Hạn chế của cư hục cổ điển

Cứ học cổ điển (cịn gọi là ca học Niu-tdn), đã chiếm một vị trì quan trọng trong

sự phất triển của vật lí học cổ điển và được ái dụng rộng rãi trong khoa học kĩ thuật

Tuy nhiện, trong những trường hợp vật chuyếr động với tốc độ xấp xf bling tốc độ ãnh sáng thì cơ học Miu-tdn khơng cịn đúng nữa

Năm 1905, Anh-xianh đã xây dựng một lí thuyết tổng quát hdn cử học Niu-tơn sụi là thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh (thường được gọi tắt là thuyết tương đối),

.2 ác tiên để Anh-xtanh Tiên dé I (nguyên lí tương đốt): Các định luật vật lí (cơ học, điện từ lọc ) cĩ cùng một dạng như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính,

Tiên đề If (nguyễn lí về xự bất biến của rận tốc ảnh sáng):

Tức độ của ánh sáng trong chân khơng cĩ cùng độ lớn bằng e trong, mẹi hệ quy chiếu quấn tính, khơng phụ thuộc vao phuting truyền và vận tốc của nguồn sang hay may thu

3 Hai hệ quả của thuyết tương đổi hẹp

Độ đãi của một thanh bị ca lại đọc theo phương chuyển động của nĩ Xét một thanh cú độ dài i› (gợi là đơ đài riêng) chuyển động với tốc độ v dọc theo trục tọa độ của một hệ quán tính đứng vên K,

Phép tính chứng tỏ độ dài í của thạnh đo được trưng hệ K cĩ giá trị bằng:

rẻ

fat yl c1

Như vậy chiều đãi của thanh đã bị cĩ lại thén nhường chuyển động theo tỉ lệ

v T- y= l=

Cc

bỊ Sự chậm lại của đẳng hỗ chuyển động Tại một điểm cế định NỈ của hệ quán tính K” chuyển động với tấc độ v đối với hệ quần tính K, cĩ một biến cố xảy ra trong khoảng thời gian Aty (tinh thea đẳng hỗ gấn với hệ K”

Phép tính chứng tổ, đồng hễ gắn với hệ K đũ được khoảng thời gian At khác với Át;

Trong đĩ đại lượng T =

Â là khối lượng của vật khi chuyển động với tốc độ v: rnạ gọi là khối lượng nghỉ khối lượng tĩnh) của vật, đĩ là khối lượng của vật khi nĩ đứng yêa, Y = 0 Khếi lượng của một vật cĩ tính tưởng đối, gi4 Trị của nĩ phụ thuộc hệ qwy chiếu

9, LH thức giữa năng lượng và khối lượng Thuyết Lương đối đã thiết lập bộ thức rất quan trọng sau đầy giữa năng lứđig gần phẩn và khối lượng của một vật (hộe một hệ vật):

Hệ thức này được gọi là hệ tức Anh-xtanh

Theo hệ thức này, khi vật cĩ khối lượng m thì nĩ cũng cĩ một wing lượng E

lä ngược lại, khi vật cĩ wang lượng E thì nĩ cổ khối lượng tương ứng là m Hai

tai lượng này tỉ lệ với nhau với hệ số tỉ lệ là c`: Măng lượng = kuưối lượng xe” Khi năng lượng thay đổi lượng AE thì khối lượng cũng thay đổi một lượng, tượng ứng và ngược lại Ta cĩ: AE = Ám.c”

233

Trang 4

"Theo thuyết tướng đối, thì đối với hệ kín, khối lượng :ghĩ vả năng lượng

nghĩ tương ứng khơng nhất thiết được bio toan, nhưng vẫn cĩ định luật bảo

toan cha nang lượng tồn phan E, bao gồm năng lượng ngÌti và động năng

BẮNG BỐI CHIẾU MỘT SỐ BẠI LƯỢNG

n4 Cư học Niữrdn — Cứhục tương đối tinh

~ Hạt nhân đượu can tạo Lừ những hạt nhỏ hàn, gọi là naelơn

-# Prơlưn (p): khối lượng mụ = 1.67363.L0°"kp, mzng một điện tích nguyên tế afte +

“3 Ngtreu (n): khối Invng m, = 1,67403.107"kg, khong mang dién, Prdtén

“sinh 14 hal ohan nguyen tit hicrd

« Số prơtơn trong fat ntiiu bằng số thứ or 7 của nguyên tt trong bang tan rMen-dê-lé-én và dược gọi là nguyên nử số (cịn gọi là điện tích hạt thân, uid Irì bằng số điệu tích nguyễn tố trong: hạt nhân)

_ "tổng số các nuclơn trơng lạt nhân gọi là số khối, kí hiệu À

_ kữ ngườn trong hại nhân là N= A- 4

ˆ bj Kí hiệu hạt nhận Ề Hại nhân nguyên tử của nguyễn tố cĩ kí hiệu hố học x được kí hiệu là TA Nhiều khi, để che gon, ta chi-cin ghi sO khởi, vì kỉ hiệu hố học đã xác định Z vỗi , _c) Kích thước hạt nhân

Nếu cúi bạt nhân nguyên tử như một quả cầu bán kinh E thì R phụ thuộc số

3 Đơn vị khối lượng nguyên tử

- Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng Tpuyền tử an

Một đơn viu cd gid trị bing re khối lượng của đồng vị cacbun zc (cắn

—_^—.-gx I,66055.10 7” kg

hg pal I dw] encbonie: Im "65 10

cĩ tác dụng liên kết các nuelơn với nhau T.ưc hạt nhân khơng phải là lực ứnh điện, nĩ khơng phụ thuộc vào điện tích của nuelưn So với lực điện từ và lực hap

« dan, luc hat nban cé cuting db rất lớn (cịn gọi là lực tương lắc manh) v4 ehi tic dung khi hai nuclén eich nhau mot khoảng bằng hoặc nhỏ hơn kích thước của hạt nhân (Khoảng 10 "` m)

bì Độ hụt khốt Năng lượng liên kết Khối lượng ui cba hạt nhân! ox hao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng các Iniclồn lan thanh hat nhin 46, mbt hiting Am bing: Ani = (Zin, +{A- Zm,]—=m

Am được gọi là độ hụt khối của hạt nhân

Theo thuyết tưởng đối, hệ các nuclơn bạn đấu cĩ nang lượng H; =[m, ~©A —Z)m, Jc? cm hat nhan duge tạo thanh từ chúng thì cố năng lướng E— me” « Eạ Vì năng lượng tồn phần được béo toản, nên đã cĩ một lượng năng lượng AE=E„—Ï:= Ảm.c”tọ ra khi hệ các mụclơn liên kết với nhau tạo nệt; hạt nhân, Ngt¿v lại, nếu muốn tách hạt nhãn đá thành các nuclồn riêng rẽ, cĩ tổng khối lượng Zim, +(Ä ~ Zàm, >m, thì tạ phải lốn năng lượng AE=Am.c? để thẳng lực tướng tác giữa chúng Đại lượng AE = Am.c” gọi là năng lượng liên kết hạt nhân

PHONG XA 1: Hiện tượng phĩng xa

- Hiện Tượng một hạt nhần tự phát phân rã (phân hủy), phát ra cấc tia phong

xa và biến đổi thành hạt nhân khác được gợi là hiện lượng phĩng xa

Các tin phúng xe a) Cae loại tia pháng xe

- Khảo sit tia phơng xạ do các chất phĩng xạ phát ra, người ta thấy cĩ bà loại la lỏng xạ chính, cĩ hẳn chất khác nhau là tia anpha fkí hiệu ø), lãa bêrn (kí biệu là *

là fia gauunia (Kí hiệu là yÌ Như vậy, kè cĩ 1hể phân loại các quá trình nhãn rã phơng,

lạ THÀh ba loại, tướng ứng với sự phĩng ra bá kưại ta phĩng xã đĩ

b) Bản chất các loại tia phúng xự

- TÍa œ Ta œ HH các bạt nhân của nguyên tử heli (kĩ hiệu THỂ, con gui LA fat %), được phĩng ra từ hạt nhận với tấc độ khoảng 2.10 ‘m/s Tia œ lâm ion

ä mạnh các nguyên nử trên đường di của nĩ và mất năng lượng rất nhanh VÌ

y tỉa œ chỉ đi được tối đa khoảng 8em trang khơng khi và khơng xuyên qua

- Tie : Tia [J là các hạt phĩng ra với vận tốc rất lớn, cĩ thể đạt xấp xỉ bằng

Wn tie dnh sing Tia fi cing lun ion bố mơi trưởng những yéu hun so vei Lia

H, VÌ vậy tia [ cĩ thể đi được quãng đường dài hơn tởi bằng ‘cam met trong khong khi va co thé xuyên qua được lá nhằm day ca vai milimet

+ 1-aại phổ biến là tỉa B - Dé chính là các &lectron (kí hiệu 7E)

+ Loại biểm hrin, là ta [Ÿ', Bỏ chính là các pơzittơn, hay ẽlevtron dường (í biện

Ề He 3, cĩ cùng khối lượng như Clectron, nhung mang dita tích nguyên tố di

~ Tie + Tìa ÿ là sáng điện từ cĩ bước sĩie rất ngấn {dưới 10 '!ra], cũng là bại thưtƯn cĩ nàng lượng cú, VÌ vậy ta ÿ cĩ khả nẵng xuyên thấu lắn hơn nhiễu so

Với tra ly và B,

3 Định luật phĩng xạ, Độ phĩng xạ w) Định luật nhúng xe

‘Trong quá trình phản rấ, số hạt nhãn phĩng xạ jam với thời gian theo định luật bàm số mũ với số mũ äm Các cơng thức hiểu thị định luật phĩng x3: N(J—N,e “và mít) =m¿e *

Đại lượng ?.= gọi là hằng số phĩng xạ

ˆ Đại lưing TT gui là chu Kì bắn rã của chất phỏng xạ Cứ sàn mỗi khốcg thời gian T một nữa số hạt nhân hiện cĩ bị phân rã biển đối thành hạt nhận khác

: pip W Bis ted

Liên hệ giữa ning Wạ= — Yo fy? +(me}

lượng và động lượng 2m | fei P

` UUƯA NGA .1 —

234

Độ phĩng xụ l3 đặc trưng cho tính phúng x4 tiệnh hay yếu của một lượng

chất pháng xạ, được xác định bằng số phần rã trang ¡nội giây-

Đơn vị da đồ phỏng xa là becdren (Bu]: IBúq bằng | phan rã¿giãy Trong thực tế,

người tá cịn dùng một đơn vị khác là của (Ci: | Cỉ = 37.10Hq, xấp Ai bằng độ

- Độ phĩng xạ của một lượng chất pháng xạ tai thời điểm 4 bằng tích của

hằng số phĩng xạ và số lượng hạt nhân phĩng xạ chữa trang lướng chất nhúng

xạ đĩ ở thời điểm 1t: H = AN

- Độ phĩng xạ của một lượng chất phĩng xạ giẩm theo thi gian theo cũng

quy luật hầm số mũ: II=H,e “,

4 Hỗng vị phúng xạ và cúc ứng dụng

Ngồi các đẳng vị pháng xa cĩ sẵn trong thiên nhiên, gụi là đồng vị phĩng xạ

tự nhiên, người la cũng đã chế lạo được nhiều đổng ví phếng xạ gọïtà đồng vị

phĩng xa nhân tịo Các đồng vị nhúng xú nhất: tạo t:ư"ng thấy thuộc laa' nhãn rã

B và y Người ta dã Iạo ra được nhiều déag vj phong ay mei cho các nguyên lỡ luá

học trong bảng luẩn hần Men-đẻ-lê-én, Các đẳng vị nhúng xạ của mỗi nguyên tế

hố học cĩ cùng tính chất hố hạc như đồng vị hên củi nguyễn tố đĩ

PHAN UNG HAT NHAN

1, Phản ứng hạt nhân

a) Định nghĩa: Phải ứng hạt nhân là mọi quả trình din đến sự biển đổi hạt

nhiần Dane phương trình phần ứng hạt nhân: A = B —r € | Ð, Trong đĩ, A, B là

các hạt tướng tác, cồn C, D là các hại sắn phẩm

Sự phĩng xạ là trường hợp riêng của nhân ứng hại nhân: Ä —> B tC

trong đá Á là hạt nhấn mẹ B lũ hạt nhân con và € là hại z hoặc j

2„ Các định luật hảo tồn trong phản ứng hạt nhãn

Phân ứng hạt nhàn là một quá trình vật lí roixg đĩ tệ các bạt tướng tác A=B

được xem là hệ kin, nên ta cĩ các dinh Judit bdo toan si đầy:

d) Định luật bảo tồn số nuclin {số khối AI:

Trong phan dng hạ: nhẫn tổng số nruelơa của cấc Hai tưởng tác hãng lồng số

nuclơn của các bạt sẵn phẩm Bảo toần số nuclơn cũng li bãa tồn số khối à

bị Định luật bảo tồn điện tích :

Tổng dại số các điện tích của cấc hạt tưởng lắc bằng tổng đụi số các điện lích của

đ) Địnít luật bảo tồn động lượng

Nếu cĩ các bạt chuyển động với vận lốc rất lớn, thì ta cĩ sự hảo toần của động lượng tương đối tỉnh,

Các dịnh luật bảo trần trên đây đã được kiểm nghiệm là hồn tộ¡t đúng,

Ä, Năng lượng trong phần ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân À + B —> CC + l1 và giã thiết các hại Á và B đứng yên

"Tổng số nuclưn trung phản ứng dược bảo tồn Nhưng vì các dạt nhân A, B C, l2

Cĩ các độ hụt khối khác nhau, nên tổng khối lượng nghỉ mụ = :n ~ it của các

at nhân A + H khơng bằng tổng khối lượng nghỉ m = mẹ + mm; cđa: các Hạt thân

nh ra C 1 D

Cú thể xây ra hai trường hợp :

opin <img 5 Phan ứng tộ một nãng lượng tính bởi cơng thức Q = {m„ =m}<” dưới dạng

Động nãng của các hại C và D, họe năng lượng của phêtân ?, Năng lượng tậ ra nãy gại là năng lượng hạt nhân,

"Irườne hợp m < mị, xảy ru kiú các hạt sinh ra cá độ hụt khỗi lưn ơn các hạt nhữ:1

ban dẫn, nghĩa là các hạt:thân sinh ra bên vifsg hon ede bat aban han cẩu

4) m > mg Trong wudag lợp này, tổng nắng lượng nghỉ của các hạt Á + B, cúng Lức là Ống nang Lượng toần nhần của hệ A + B, nhỏ hơn tổng năng lugng nyt erie các hạt si:th ra C + 12

Muốn cho phản ứng cĩ thể xảy ra ta phải cung cấp clta các hại A ya B một

ng lượng E dưới dạng đơng năng (bằng cách bin A vàu B chẳng hạn)

Vì các hại sinh ra cĩ động nãng Wauêu E phải thoả mãn điều kiện:

E=(m - apie? + We

4, Hat loai phan ứng lạt nhân thả nắng lượng

- Hai hạt nhân rất nhẹ (cĩ số khối Á < 10) như hiđrơ, heli kết hợp vái nhan thành một hạt nhân năng hơn

Xi sự tổng hợp hạt nhân chỉ cĩ thể xây ra ở nhiệt độ cáo nêa phần ứng này gọi là phan ting nhiệt hạch

239

ˆ « Một hạt nhân nặng vũ thành hai mảnh nhẹ hưn (cĩ khối lượng cùng cỡ)

Phản ứng này gọi lầ phần ứng phân hạch

Chẳng hạn hat mhdn urani, pluton hấn thụ ngươn chậm và xỡ thành hai hạt nhắn cĩ số khối A vào loại trung bình :

PHAN UNG PHAN HACH

1, Sự phân hạch

a) Sự phân hạch của uraHi Dũng nơiron nhiệt (cồn gọi là ndưên châm) cĩ năng, lưng cđ 0,1 eV bắn vàn 35L ta cĩ phân ứng phân hạch: ¡n+ 2U => Z X, 3 $X; + kạn

X, vA X, là các hạt nhắn cĩ số khối A thuộc loại trung bình (từ 80 đến 160)

và hầu hết lä các hạt nhãn phĩng xạ Phản ting nay sinh ra k = 2 huặc 3 (rung hình 2,5) ndtron va tod ra ming luting khống 200 MeX dưới đang động năng của các hại

b] Đặc điểm chung cửa các phan ting phân hạch Sau mỗi nhân ứng đều cĩ hơn 2 nợtren được giải phống, và mỗi phân hạch đến giải phơng ra năng lượng lồn; người ta tiếng nợi đố là nãng 1ượne hạt nhân,

2, Phan ứng hạt nhân dãy chuyển na} Khái niệm và nhẫn tng hạt nhân dây chuyên Các ngon sinh ra sau mỗi nhân hạch của ueani (hoặc piuteni ) lại cá thể bị hấn thụ bởi các hạt nhãn urani (buậc plutani ) khác ở gần đá và cứ thế, sự phân bạch tiếp diễn thành một dãy chuyển Sổ phần hụch tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngẩn, I4 cĩ phản ứng hạt nhấn đây chuyền, 6) Diễu kiện xảy ra phản ng hạt nhân dây chuyển Trong thực tế Khơng phải mọi nưươn sinh ca đều cĩ thể gây ra sự phãn hạch, bởi vì cĩ nhiều neton bi mat mal di do nhiều nguyên nhân khắc nhau, thành thử, muấn cố phản ứng đây chuyển ta phải xét tối sẽ nhân nztron trưng bình k cèn lại sau mỗi phãn hạch (gọi là hệ số nhân nrơn)

- Nếu k< 1 thì phản ứng dây chuyển hơng thể xảy ra,

- Nếu k = 1 thì phần ứng đây chuyển xảy ra với mật độ ndườn khơng đổi Đỏ

là phản ứng đãy chuyển điểu khiển được

- Nếu k > L thì dịng ngon tăng liên tục theo thei pian, din tdi vụ nổ nguyên!

tử Đĩ là phần điø dãy chuyển khơng điểu khiển được

Để giẩm thiểu số nơtron bị miất vì thoầt ra ngnài nhằm đảm bảo cĩ k= 1, tì khối lượng nhiên liệu hạt nhấn phải đạt (Hi một giá trị tối thiểu, gọi là khối tượng ti hạn mụ Với **U thà mụ = 50kg: với Plueimi thì mạ = 5kp

240

Lù phần ứng hạt nhân Phần ứng hạt nhãn dãy chuyển tự duy trì, cá điểu khiển, được thực hiện trong iết bị gọi là là phản ứng hạt nhần

Trong phân lớn các là phản ứng đểu cá nhiên liện nhén hach a 7" U hay

“Pu Dé dim bio oho k = 1, trạng các lị phần ứng người ta dùng các thành lẩu khiển cĩ chứa lo hay cađïmi là các chất cĩ tác dung hap thy notrén _ 1 phần ứng bạt nhân là hộ phân chính của các nhà indy điện nguyên tứ Lư hán ứng hạt nhân cũng củn được đặt trên các tàu thuỷ, tàu ngẩm, chỉ cẩn một

ïn nạp nhiên liệt: các Lầu này cĩ thể hoạt động liên tục vải nim

Cầu chú ý rằng mặc di quá trình phân hạch cớ điều khiển, nhưng các sản phẩm

L hạch đếu cĩ tính phĩng xạ rất cao và phần lồn là các chất phúng xu y sống lâu, nệuy hiểm cho sức khoẻ con người,

TNhè má y điện hạt nhân -_ Bộ phận chính của rhà máy điện hạt nhân là lị phản ứng hạt nhân Các nhà máy bạt nhân là nguồn điện nẵng cĩ luệu suất hợp lí

Nhưng ït nhất cịn lại hat vấn để chính phải giải quyết, đĩ là vấn để an tồa cho hính lị phản ứng và việc chân cất chất thải phĩng xa từ nhiên liệu hại nhu đã lạ hao hết Vấn dé này liện nay chưa được giải quyết thoả đáng

PHAN ỨNG NHIỆT HẠCH

Phan ứng nhiệt hạch † _- Thi hai hạt nhãn nhé kết hợp lại để tạo nên một hút nhân nặng lim thủ cả nắng

g đượi: Lộ ra

Ví dụ phần ứng: ?H~ 7II—> ;He+,n trong đả {HH là đồng vị cĩ trong hiền nhiền của hidrê, Phẩn ứng trên tod ra nang lượng 3,25MeV,

4 Phản ứng kết hop hat nhin chi xay ra @ nhiét 46 rit cau nén mdi gol 1a han ing nhiệt hạch

Phan ting nhiét hach trong vi tra Phản ứng nhiệt hạch trong lơng Mặt Trời và các ngồi sao là ng:Ổn mốc năng

lặng của chúa, Thực hiện nhẫn ứng nhiệt hạch trên Trái Đất

- Trên Trái Đất, con người đã thực biện được phẩn ứng nhiệt hạch dưới dang

ng kiểm sốt được Đĩ là sự nổ của bom nhiệt hạch hay bạn HH (cịn gội là khimh khí),

~ Vi nang luting tod ra trong phản ứng nhiệt lịch ln hơn năng lượng toả ra trong ứng phân hạch rất nhiễu, va vĩ nhiên liệu nhiệt hạch cĩ thể voi là vơ tân trong thiên lên, nên riột vấn để quan trọng đặt ra là làm thế nào thực hiện được phẩn ứng nhiệt

th dưới dạng kiểm sốt được, dé dim bảo cũng cấp năng ktng, lâu đãi chủ nhân loại?

241

Trang 5

Œ' CHƯƠNG 10: TỪ VI MÔ DEN VI MO

CAC HAT SO CAP

1 Hạt sử cấp

Cho đến nay người ta đã phát hiện được các hạt có kích thước và khối lượng

rất nhỏ, chẳng hạn như ẽiectron, prôtôn, ndiron, mézon, muyon, piên Tất cả các

bạt này được gọi là các hạt sở cấp (đũi khi cèn gọi là các hạt cơ bản), Noi chung

hạt sơ cấp nhỏ hdn hat nhan nguyén th :

3 Các đặc trưng của hại sử cấp

aìị Nhất lượng ngíủ my: Phôtên có khối lượng nghỉ bằng không Ngoài

phôtên, trang tự nhiên còn có các hại khác có khối lượng nghi bing không nhĩr

hal neteind ve, bat gravitén Thay cho mụ người tá còn thường ding đai lượng

đặc trưng là năng lương nghỉ E¿ tính théo hệ Lhức Anh-xtanh Fy, = mec",

b) Điện tích: Llạt sở cấo có thể có điện tích Q = +Ï tính theo đơn vị đo là

điện tích nguyên tố e), hoặc Q = -1, hoặc Q = D (hat trung hoa}

Q được gọi là số lượng tử điện tích, biển thị na gián đoạn của độ lớn điện

tích các bạt

£) Spa: Một hạt sử cấp khi đứng yên củng cú mien động lượng, riểng và

moimen từ riêng Các momen này được đặc trưng bằng số lưng, LŸ spin

đ) Thời gian xững trang bình: Trong số các hạt sở cấp, chỉ cô 4 hại không phân

rä thầu: các hạt khác, gọi là các hạt bén (prdtén, électron, phOtén, notrind) Tất cả

các hạt khác là các hụt không bển và phân rã thành các hại khác TrŸ ndưnn cú

thời gian sống dài, khoảng 8875, các hại không bên kháu đều có lhữi gian sống

rit ngdn, wx 107s dén 10s

3 Phan hat

- Phẩn lớn các hạt sử cấp đều tạo thành cặp mỗi cáp gỗm hai hại có khối lượng,

nghi my va spin s alu hau, nhafeg chúng cô điện tích Q bằng nhau về độ lớn và trải

dấu Chẳng hạn, êlectrop và pôzitröa cổ cùng khối lượng nghỉ bằng rn; và spin bang

= nhưng có điện tích trting ting bang +1 va-1, tao thaah mor edp

Trong mỗi cắp, có một hạt và một phần hạt cửa hại đó

242

X{ dụ như quá trình huỷ cặp hoặc sinh clip “électron + pôzirÔn”:

_ di) Barion gdm cdc hạt nặng có khối lươn¿; bằng hoặc lân hữn khối Lượng prôtôn

86 bai nhém baron 14 nuclin va biperim, cing cde phiin tat cla chúng Năm 1964

eu ta da tim ra một hipérdn mdi dé la hat Gméga wit (C2)

; Tap hop cde mévGn va cde bation có lên chung là các hađrõn

L.'Ttfdng tác của cúc hạt sử cấn

Có bốn loại trtfng tác cơ bản đội với các hại sử cấp : đ} Tương tác hấp dẫn:

Đó là tương tức giữa cúc hạt vật chất có khối lượng Bán kính tíc dụng của

ự bấp dẫn lớn về cùng, nhưng sơ với cấu 1uơng tác khác thì cường độ của Lương lất: hấp: tấu là rất nhỏ

Đó là tương tác chịu rách nhiệm trong nhân rä D Chẳng bạn, phần rũ [Ÿ là do

ng tác yếu củu bốn hạt avtron, protén, électran va phan ndtrind theo phường inh: n> pte’ +¥%,

“Tương tác yếu có bán kính tác dụng cỡ I0 '° m và có cưỡng độ nhỏ hơn tương lác điện từ khoảng 1U” lắn,

d) Tilang tac megnh

Đó là tương tác giữa các hađrôn, như tương Lác giữa các nuclồn trong hat

thân cũng như tương tác dẫn đến sử sinlì hại hadrôn trong các quá trình Vũ bhạm của các hađrôn Tương tác mạnh lớn hơn tương tác điện từ trên 109 lần và

tó bán kính tác dung of L0 '” m (bằng kích thước hạt nhẫn)

243

6 Hat quac (quark)

Năm 1964 nhà vật E học Ghen-Man đã nên ra giả thuyết : Tat cd cdc hadron đều cấu tạo từ các hạt nhỗ hơn, goi 14 quac

- Có sáu hại quac kí hiệu là ủ, d, s, c, b và 1 Cùng với các quae, cổ 6 phần quac

với điệu tích có dấu ngược lại tiền là lạ là điện tích các hại quac bang tuy e ì Các hạt quac đã đườc quan sắt thấy trung thí nghiệm, nhưng đếu ở trạng thái liện kết; chưa quan sát được hạt quac tự đa i Cho đến nay, hẳu hết các nhà vật lí đều thừn nhận sự tổn tại cửa hại quae và như vậy, các hạt thực sự là sơ cấp (biểu theo nghĩa là hại không thể tách được thănh các phân nhỗ hơn) chỉ gốm các quac, các leptin và các hạt truyền tring tác

MÃI TBỜI HỆ MẶT TRỜI

=

1 Cấu tạu và chuyển dộng của Hệ Mặt Trồi a) He Mat Triti bao gir

- Mặt Trời ở trung tâm Hệ (và là thiện thể duy nhất nóng sắn}

- Tám hành nh lớn; xung quanh đa số các hằnh tính nảy cần co ce ve Unb chuyển động (Trái Đất cú một vệ tỉnh là Mặt Trăn§):

- Các hành tỉnh tí hon gợi là tiểu hành tỉnh, các sao chổi, thiên thạch

Nếu kể từ Mặt 'Trồi ra xa, thì B hành tính lđu lần lượt có tên gọi là: Thug tink (còn gọi là Sau Thuỷ), Kim tĩnh (Sao Kim), Trai Pat, Hoa tinh (Sao Hod), Moc Goh (Sao Moe), Thể tỉnh (Sao Tha), Thiên vương tình (hay Thiên binh) và Hải vương tĩnh (hay Hải tinh) (hình 3L)

16 phút Khối cầu nóng sáng này được gọi là quang cẩu (hay, quang quyển, bán kănh khoảng 7 L0” km)

ä lượng riêng trung hình cửa vật chất trong quang cấu là 1400 kg/m”, nhiệt

lộ hiệu dụng của quang cầu vào khoảng 6000K, còn nhiệt độ trong lòng Mật

ri vào cỡ trên chục triệu độ

® Khí quyển Mặt Trời Bao uuanh quang cầu có khí quyển mặt trời Khí quyển mặt trời được cấu tạo chủ

ếu lxii hiđr5, heli Vì có nhiệt độ rất cao nên khí quyền có đặc tính rất phức Lạp thí quyển được phân ra lai lớp có tính chất vật lí khác nhau là sắc cầu và nhật hna b) Nẵng lượng của Mặt Trời

Mặt Trời liên tực bức xạ năng lượng ra xửng quanh [ưng năng lượng bức xạ

ø Mặt Trời truyền vuông góc tấi một đơn vị diện tích cách nỗ một đơn vị thiên lặn trong mật đơn vị thời gian được gọi là hằng số Mặt Trõi H Kết quả đo hằng số

ấr Trời từ nhiễn năm nay cho thấy trị số của H không thay đổi theo thời gian c) Sự hoạt động của Mặt Trời

- Qua các ảnh chụp Mặt Trời trong nhiễu năm người 1a thấy quang cầu sáng Không đều cú cấu tao dang hat, gốm những hạt sáng biến đổi trên nền tối, do sự

si lưn từ trong lòng Mặt Trời đi lên mà thành Tuỳ theo thời kì còn xuất hiện nhiều đấu vết khúc như vết đến, bằng sáng, tín lửa

- Năm Mặt tồi có nhiễu vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt đồng Năm Mặt Trời có ít vết đen xuất hiện nhất gọi Bk Nim Mae Trot tinh

- Hoại động của Mặt Trời diễn ra theo chu ki va có liên quan đến §ố vết den rên Mãi Trời Chủ kì hoạt động của Mặt Trời vào khoảng 11 năm

Trái Đất Trái Dat chuyển động quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo gần tròn Trục

ay của Trái Đất quanh mình nó ngiiÊng trên mặt phẳng quỹ đạo một góc 3227! (bình 32)

Trái Đất có dụng phêng cầu (hơi det Ghai cue}, ban kinh xích đạu bane 6378 kay,

bán kính ở bái cực bằng G357 km Khối lượng tiềng trang bình là 5520 kgim”

Ngưỡi ta cho rằng Trai Đất có một lõi bán kik —=

niken (nhiệt đô ở phần này vào khong 3000"C dén

4900"C) (hình 33)

Bao quanh lãi là lấp trung gian, và ngoài cũng là lớp

Vit chit ở trang vô có khối tượng riêng 1300 kgimr

Mặt Trắng cách Trái Đất 384004 km bán kinh 1738 krn, cổ khối lượng

Trong khi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Tring con quay quanh truc của

nó với chủ kì đúng bằng chủ Kì chuyểu đông quanh Trai Đất Trên Mắt Trắng

Bễ mặt Mật Trăng được phủ một lớp vật chất xấp; cú các dây midi cae, ob các vn

bằng phẳng điẾfc gọi lá biển (biỂn đá), đặc biệt là có rất nhiều lỗ trồn ở trêu các đỉnh

aúi (cố thể đồ '4 riệng, núi lửa đã tắt, hoặc vết tích va chạm của các thiện thạch ;

Nhiệt độ rong một ngày đệm trên Mặt Trắng chênh lệch nhau rất lớn , đ

vùng xích đạo của Mật Trăng, nhiệt độ lắc giữa trưa là rên LUŒC nhựng lắc

nữa đêm lại là -130C

4 Các hành tỉnh khác Sao chỗi Thiên thạch

Trong Hệ Mặt Trừi., cáu tành tỉnh khác nhau thì có những đặc trưng khác

tink Lim hai nhóm là nhóm Tri Đất gầm Trái Đất, Thuỷ tính, Kim tỉnh, Hod

phổ, Nhóm Mộc tỉnh có nhiệt độ thấp (thường dưới ~100'C} wä được cấu tạo chủ

yếu hỏi các uguyéa tố nhẹ :

ch thể băng, amôniac, mềtan Chủ kì chuyển động của sac chổi quanh Mật

Ì khoảng từ vài năm đến trên 150 năm

_ Thiên thạch là những khối để chuyển động quanh Mặt Trời với tốc độ tới ằng chục km/s theo các quỹ đạo rất khác nhau Khi một thiên thạch bay gắn tới hành tính nào đó thì nó sẽ hị lút và xẩy ra sự và chạm với hành tịnh, Bạn

êm, tả có thể nhìn thấy những vệt sáng kếo đài vất trên nên tưởi, gại la sao sang D6 chính là các thiển thịch bay vào khí quyển của Trái Đất, bị ma sắt Mệnh, nồng sáng và bốc chắy

$AO THIÊN HÀ

1 Sav

— Sao là mật khối khí nóng sáng, giống như Mật Trời VÌ các sao xa nén la hay chiieg ohy' nhirne điểm sing Kung quanh tigt sẽ sao củn cú các hãnh tỉnh thuyển động, giống như tê Mặt Trời

2 Các loại san

Đa số các sao-tổn Lại trong trạng thái ẩn đính, có kích thước nhiệt độ

không đổi trong một thời gian đài Mặt Trời là một trong số các sao này Ngoài

lì, tgười tạ đã phái hiện thấy có một số sao đặc biết

« Sao biển quang: Sao biến quang là seo cổ độ sắng thay đất Có hai loại là

Ra biến quang đo che khuất và san biến quang đo nén dẫn

_ © Sao mdi: Sao mihi là sao có độ sáng tăng đột ngút lên hang ngàn, lãng vạn Tân, sau đó từ từ giim LÍ thuyết cho rằng, sao mới là một phí đột biến trong quá trình biến hoá của một hệ sao

- Sao iidtron được cấu tạo hối các bạt ngton với mật độ cực Kì lớn (101 gem”}

- Punxa (pulsar) là lồi sao ngtron (với bán kính T0 km) tự quây với van the cố thể tối 640 vòng/4 và phát ra sóng điện từ mạnh Hức xạ thu được trên Trái Đất

ci dang tly xung sáng

- Nguài ra, rong hệ thống các thiên thể trong vũ trụ cồn có lỗ đèn và tinh vẫn

Đường kính của các Thiên Hà vào khoảng 100000 nim ảnh sáng

- Thiên Hà của chúng ta là loại Thiên Hà xuấn Ốc, cớ đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng và có khối Iưdng bằng khoảng 154 tỉ khối lượng Mat Trừi, Nó là một hệ phẳng giếng như một cái đĩa, dày khoảng 330 năm ánh sáng, chỗ phồng tạ nhất vào khoảng 15000 năm anh sang, chứa vài trăm tÏ ngõi sao Hệ Mặt Trữi nằm trang mội cánh tay xuắn ở rìa Thiên Hà, cách Irung tâm khoảng 30 nghìn năm ánh sãng và quay quanh lâm Thiên

Hà với tốc độ khoảng 250kzn/s,

- Từ Trái Đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vồm trời, why mat dai sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường đưực gọi là đãi Ngân Hà

c} Nhâm Thiên [là, Siêu nhóm Thiên Hà

Trong vũ trụ, các Thiên Hà có xu hướng hợp lại với nhau thành nhón gốm vài chực đến vài trăm nghìn Thiên Hà Thiên Hà của chúng ta và các Thiên Hà lân cận khác thuộc về Nhóm Thiên Hà địa phương Các nhóm Thiên Hà lụi Lập hợp thành Siêu nhóm Thiên Hà hay Đại Thiên Hà

THUYET BIG BANG

1 Các thuyết về Yũ trụ Khi nghiên cứu nguồn gất xà sự tiến hưá của Yñ trụ (Vũ trụ luận), đã có hai Irưững phái khác nhau

~ Một trường phái cha rằng vñ trụ ở trong "trạng thái ổn định”, vệ thuỷ vô chung, không thay đổi từ quá khứ đến t:£ng lai Vật chất được tạo ra một cách liên tục

+ Trường phái kháo lại cho rằng Vũ trụ được tạo ra hổi một vu nỗ “cực lửn, mạnh” cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dân nở và loãng dẫn Vụ nổ nguyên thuỷ này được đặt tên là Big Bang [Vụ nổ lớn)

248

5 Thuyết vụ nổ lớn (Big Bang)

^— Thea thuyết Big Bang, vũ trụ bất đầu dãn nở từ một “điểm kì đị”,

ˆ Các kết quả nghiên cứu của vật lí hạc hiện dai cha thấy, tại thời điểm t„= 10 Pe

su vụ nổ lớn (gọi là thăi điểm Pläng), vũ trụ có kỉch thước khoảng 1Ø ”m, nhiệt khoảng 10ÊK và mật độ vào cð 10Ẻ'kg/em” Các tri sé eye nhỏ và cực lớn

„ được gọi là trị số Pläng (vì chúng được tính ra từ hằng số cũ bản Fläng hỳ,

2 sO nay được coi là đă miêu tả đẩy dủ và đúng nhữnz điền kiện lí hoá ham của vũ trụ nguyên thuỷ Từ thời điểm nay vũ trụ đấn nổ rất nhanh, nhiệt độ

vũ trụ giảm dẫn Tại thời điểm Plãäng, vũ trụ trần ngập bởi các hạt có nầng

# cao như êlectron, ndtrinô và quac Năng lượng trong vũ trụ tại thời điển

#t nhất phải vào cũ 10'!GeV

Ta phút sau đó mới xuất hiện các bạt nhân nguyên tử đấu tiên; Ba trăm iehìn năm sau mới xuất hiện các nguyễn tử đầu tiên; Ha triệu nẵrn sau mới guất

VAI THONG TIN BANG CHU ¥

Trang 6

gọi tên _ [Tính ra m,|Tinh ta MeVic} — yee

' m:khối lượng so với Trái đất

š R: bản kính quỹ đạo tính theo dey

1,52

{ANH PHAN CAU TAO CCA NGUYEN TU

Tữcác nghiên cứu thực nghiệm của cc nhà hoa học đã chứng mình thành liần cửu tạo của nguyên tử gơm: : ] Hat nhân nguyên tử

—— Mợi nguyễn tử đều cấu tạo từ ha lsại bại: protein, notron vi electron

+ [Jat nhan nguyên tử nằm: Ở tâm nguyên tử, gồm cĩ các hal proton Taxng

i Sn tich dutine vA notron khong mang diga, hai loại hạt này cĩ khối lượng, gin dine rhan vd xdp xi bằng 1u

+ Hầu hết khối lượng nguyên tử đều tập trung ở nhân mặc dù hại nhãn chỉ thiểm một phần rất nhỏ thể tích của nguyên tử,

Nhân | Ngưroi

2 Lap vo electron cia nguyén ti

~ Lớp xổ của nguyên tử 26m cde electron mang điện tích âm, chuyển động trong khơng gian xung quanh hạt nhân kiỗi-hạt elecroit mang một điện tích âm (1—) và cĩ lối Tưựng xấp xỉ 1/1549 lần khối lượn ofa proton :

Vì nguyên tử Irung huả về điệu, nên trong bất kì nguyên tử não số tàt electron ciing bang số hạt proton

~ Trong nguyền tử, các eleetren được sắp xếp thành rừng lớp các lán được sắp xếp tử trong ta ngội

Kí

h) Ghiran nguyên tử

"Tính chất hố học của các nguyên Lổ phụ thuộc vào lốp vỗ lectron của nguyễn

tử Elecuton cauyển động xung quanh hạt nhân theo obitan va hop thành ede top và phan lép electron

(2) Sv chuyén động của electron trang nguyên từ:

_ Electon chuyển động quanh hạt nhân, về nguyên tc khơng thể xác định chính xác cä xị trí lẫn tếc độ mà chỉ xác định được vÈng khơng gian elcctron chuyển động, gọi lũ đám mãy clcclrun

~ Vũing khơng gian quanh hạt nhãn ở đĩ cĩ sự hiện diện của electron nhieu nhất (khoảng > 95%) goi 1a olilan nguyên ur (AQ)

M6i obitan chi nhận rấi đa 3 clectren

Phân lớp s cĩ | abitan cú đối xứng cầu trong khơng gian {bia s)

Phân lớp p cĩ 3 obitan p„ [ty p„ định hưởng theocấc trục-%; y va z (obilan p)

Phần lớp d cĩ 5 obitan (5 obitan 4)

Phin Ip f cĩ 7 abitan (7 obitan F)

= 86 obitan trong mét !ép electron đ lÀ n° obitun:

Lớp K (n= 1): lÊ cĩ 1 obitan: 1s

Tiớp L ín =2): 2° cĩ 4 phan: 1 obilan 2s và 3 of itan 2p

Lớp M (n= 3): 3" 6.9 obitan: 1 obitan 3s, 3 obitan 3p vi 5 obitan 3đ Lép.h (n=4): # 6 L6obitan: | obitan 4s, 3 obizan 4p, 5 obitan dd va? obitan 46

(2) Hiuk dang cde obitax:

Các ohitan của cleciron 3d

3 Su phân bé electron trong nguyén tt a) Năng lượng của clectron trong nguyén ti

~ Mife naive ludng obitan nguyén tit

; Trong nguyễn tử, cáo elecron trên mỗi obilan ed mat mite tiäng lượng xác định, gụi là riức năng lượng nbitan nguyên tử (mfe năng lượng ÀO)

Cac electron trên các obitan khác nhau của cùng một phân lớp cĩ năng lHưng như nha 3

ng, các mức năng lưdng cửa các phân lớn tăng theo trình tự sau;

1s 2s 2p 35 ấp 4s 3d 4p 3s dd 5p 6s $4 5đĩp”7?

' Trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm cde obitan ed mức năng lượn; từ thấp: đến cao; phải đẩy eleetron ở mức năng lượng thấp mới xế tiếp Electror vàư các mức nãng hffpn cao ID3Ẩy mức s lä 2e, đây mức p là 6c, đẩy

Mie d là LÚc, đẩy mức Í là Le,

b) Các nguyên lÝ và quy tắc phân hổ clectran trong nguyễn tử

Sự phần bố ckzetron trong nguyên tử tuân theo nguyên lí Pauli, nguyên lí

g bén vi guy tde Mund

1) Nguyên lí Pauli:

_= Ư lượng tử: iể biểu điễn obitan nguyén tử một cách đơn giản, người ta Dùng ồ vuơng nhỏ, được gọi là ơ lượng tử, kiệt ư lượng tử ứng với 1 AO

va hai electron nay chuyển động tý quay khác chiều nau xung quanh true mene tt nguyên tử Tae ma lệ: „xi 5-5 3Í vi lề à Cáo nguyên tử cd 1, 2, 3 electron ở lớp (aie: i a kim loại Các

Nguyên tử khối (WTK) xu Ơng độ nặng nhẹ khác nhau giữa các nguyên

là đại lượng đặc trưng cho mỗi nguyên tố,

củ - oe chuyển động tự quay khác chiểu nhau cbies etn aa 4 , _ | | neny ~ Các nguyễn tử cĩ 4 N ử lớp nguài HH cũng cĩ thể là các kim loại — NTK là ANH xế sea khối Sie es nguyên tử với 1/12 khối hượng lượng tử) bằng 2 mũi tên phd, Mot mCi Len cd chiếu đi lễn, miột mũi tên cơ chiếu a, : iat as te

(3) Nguyên M bến vững: Ở trạng thái cơ hẳn, one nguyên lử các cleciruiL KH, sẽ

chường, hoặc châu, hoặc gốp chung electcon để dại sấu hành elocron của sắt I a wis lo vie Waa 06 4h

tie

chiếm lần lượt những obitan cĩ mức năng lượng từ thấp đếa cao W6 #=10 Ne mm mĩ

(3) Ouy tie Hund: Trong cùng một phan lớn, các elcctron Số pose bố rên : TT 3 ~ Người ta gợi những eleetron cố khả nàng tham gia vàn việc tẠ0 thành

cên từ cĩ hình cầu thì đường kính nguyên tử gẫn bằng 1 sa 3 ạớ

các obitan sao chủ số elecưon độc thân là ti da wa cde electron nay phải cố 8n 4 ie? | a2 nể A 3s"

g1: ` = 1)

chiển tự quay giống nhau: ị PTT Vidg: Na: Is? 25° 2p? 3s"

26 electron hod tri 1 i ee fea on nà A, duting kinh e = 107A

¢) Cu binh electron của nguyễn tử : | 18” |88` ØnẺ as? đụ” TH HÀI:

Ls? 2s" 2p” 3s? 3p! sf electron hod tri 3 “a An i SỐ KHỔI CỦA HẠT NHÂN

Vídẹ: CƠ =6) l 2Ÿ 2p .” a (i) ITT Cl: $s? 2s? 2p* 3s? 3p? số clectron hố trị 7 N-‹s.-

- —

Cấn hình clectron của nguyễn tử dũng để mổ tả các electron phan hố như Z=19 K te Loe ae se aE + bg 25 2 3s 3p 3d

thế nào trong các lứp, phân kịp của nguyên tử | ti IT elt , (ay fa baal |

Số khối A của hạt nhân ne a aa (2) và tổng số hạt nơiran (X)

{1y Cấu Hình cleutran đối với 20 nguyên tố đấu cấu hình electron phù hợp # =30 Ca ie aT Tnmlh]n) a trong đĩ cĩ phân lớp 3d trấng nên các clecưon äp vả ả§ cĩ thể nhảy lên phần

— Proton và ndtron đểu cĩ khối lượng xấp xỉ 1 đv€ Elcctren cĩ khối [ Số thử † hiệu

(2) Cain binh clectron bắt đầu tử nguyên tế thứ 21:

-—— Đo cĩ sự chẽn mức năng lượng nên cấu lình cleeron từ phân lớn 4s trổ khưng cịn trùng với mức năng lượng

đi nguyên tử cĩ cấu bình cleetron (n~1]d'ns”, xem ở phần II, mục 2 trang 20

d) Dac điểm của lớp electron ngồi cùng Đổi vđi nguyên tử của mọi nguyên tố, lớp clectron ngồi cùng cĩ tấi đa 3 blectron (trù He)

~ Các nguyên tử khí hiếm (trữ He) đến cĩ lớp electrem 0 gồi cùng Se sẵng”) Đĩ là cấu hình clectron bão huà bên vững,

IL KHOI LUGNG, KÍCH THƯỚC CỦA NGUYÊN TỪ

Nguyên tử cĩ khối lượng vơ cùng bé, nếu tinh bang gan tn gid trị quá nhỏ

Ví dụ: Khối lượng của l nguyễn lử C bằng 19.9206.107””šg rấi khẳng tiện

sử dụng Vì thế, trong tố học đìng một đơn vị đo khối lượng nguyên tử

1, Đơn vị đo khối lượng nguyên tử

Để biểu thị khối lượng nguyễn tử của các nguyên tố, người :4 lấy 1/12 khối lượng tuyệt đối của đồng vị cecbon :2 lâm đơn vị đo khối lượng nguyên tử

cing nhỏ hơn rất nhiển, nên một cách gần đúng về số trị cĩ thể cơi nguyên

Ứ khối xíấp xỉ số khối của hạt nhân

| —Newyén 06 hố học là tập hợp các nguyên tử cĩ càng điện tích bạt nhân

— Cúc nguyên tử củu cùng một nguyên tố hố hoe déu cĩ cùng số proton và ing sé electron

— Những nguyên tử cĩ cùng điện tich hại nhãn và cùng số electron ở lđp vẻ guyền tử đểu cĩ tính chất hố học giống nhau

| Hang vị Đồng vị là những nguyên tử cĩ cùng số proton nhưng khác nhau về sể Iđtron, tlo đĩ số khối A khác nhau

ad; Hiển cĩ 3 đổngvị: LH TH(?D) ?H [PT)

~ Hiên tượng đẳng vị đã giải thích được tại sao nguyên tử khối của nguyên

ỗ lại là số thập ‘phan, yi du: Cl 35.5 v.v Nguyên tẾ não cũng cĩ đẳng vị và thất lượng của nguyên tử là số ứì trung, bình cửa các đồng vị

'Thơng thường trong các đồng vị bên {Z.< 83) trừ H thi:

Trang 7

+ Pin ng hạt nhân là phản ứng lam thay đối thành phần hạt nhờ) nguyễn

tử để nguyễn tử nguyên tố này biến đổi thành nguyễn tử nguyên Lơ khác oh

“ Đẳng vị phĩng xạ là hiện trúng pháng xã eda hat nhãn các nguyễn Tử

xhơng bên, rự phân huỷ vã phĩng ra các hạt vật chất khác nhau nh œ, 3,

kèm theo bức xạ điện từ như tia ÿ

Ví dụ: ew ———> a th + sHe

Urani ~ > Thơi + Heli

Của câu y¿ Trong phan ứng hại nhẫn, cả xế khối và diện tích đêu dược bảo tồn

BANG TUAN HỒN VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN CÁC NGUYÊN TỔ HỐ HỌC

KiEN THUC COBANCANNHG _—

ine TUẦN HỒN CÁC NGUYÊN Tổ HOA HOC

1, Nguyên tắc sắp xếp các nguyễn tố hố học : F :

Cúc nguyên lễ huá học được xếp vào bing tuan huần xlự2 trên các nguyễn

CHUGNG 2: '

aị Các nguyên lổ được xếp theo chiều tăng đần của điện lịch hại Thần

bị Cúc nguyên tổ cĩ cùng, 56 [dp electron trong qguyến tử được XÉP thành

* N#m: Nhúm là tập hợp các nguyên rố hố học được xếp thành cột nồm Tipuyên tố mà nguyên tử cĩ cấu hình lcciron lip ngồi cừng tưỡng tự nhan, do

—— Nguyễn tử của các nguyên tỐ trong cùng mệt nhám cĩ số elecron hố trị nhau và bằng số thứ tự của nhĩm

~ Bảng tuần hồn cĩ l8 cột, được chía thành 8 nhỏ À và § nhĩm b, Mỗi

n là mỗi } cột, riêng nhĩia VIHR gầm 3 cội

~ Các nhĩm nguyên tố gồm nhĩm A và nhĩm B

+ Nhĩm A gẩm các nguyên tố thuộc cả chủ kš nhỏ vã chu kì lên Chúng được gọi là các nguyễn tố s và nguyên tổ px Nheéim TA, ILA: 66 electron cing Ons Nbom WA > VIITA: sé electron ngoai citing 6 ns np

+ Nhém gỗm các nguyễn tố thuộc chu kì lớn CFng cịn được sọi là các yen tế đ và nnuyên tế F, nhĩm VITTB được gọi là nhĩm nguyên tổ chuyển

9 Những nguyễn tố + cĩ phần kip d bio hồ (10c) thì số thứ tự nhỏm của lắng bằng số clectron lớp ngồi cùng

£) Các nguyên tố xếp ở cuối bảng Nhom IU cĩ 14 nguyên tố hạ [anlan (tí Cc {Z = 58) dén Lu (Z = 71) va

Ï nguyễn lế ho actini (lif Th Z: = 90} đến Lr (Z = 103)) được xếp vàn riêng inh 2 hang di cuối bằng

| SỰ BIỂN ĐỔI TUẦN HUÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

“CÁC NGUYÊN TỔ HỐ HỌC

Cấu hình elcctron lớp ngồi là ns được gọi là nguyễn tố s (nhĩm TÄ và TIA)

Cấu hình lớp ngồi cùng là ns np gợi là nguyên tổ p (nhĩm TTA dén VILA)

— Ban mỗi chu kì, cấu hình electroa nguyên 1ử các nguyên tổ nhĩm A ở lớn ngồi cùng dược lặp lại như ở chu kì trước, Ta gọi đĩ là sự biến đổi tuần hồn

— Sự biến thối tuần hồn về cấu hình elecrron lấp ngồi cùng cũu nguyên tử các nguyên tố chính là nguyên nhân của sự biến đất tuẫn hồn về lính chất cúc: nguyên tốt

Sự giống nhau về cấu hình elecrron lớp ngồi cùng của nguyễn tử là nguyên nhân của sự giống nhan về tính chất hố học của cấc nguyên lố trùng cùng một nhĩm A

3 Cấu hình eleetran nguyên tử các nguyên Lổ nhĩm B {d và pì Nhĩm IHB TVR | ¥B | VIB | VHB VIHB IB | TR

2 Chu ke]

ae ae as d's? a's! dis? Ps? d's? ats? dis! d!9Ÿ

~ Cơng thức tổng quất: ín — 3d" us"

2 Những lĩnh chất biến đổi trong một chn kì (theo chiếu tăng của điện tích

í nhãn) trong một nhĩm (theo chiểu từ trên xuống cim9i) được lặp lại ở các chủ

ác, nhồm khác theo cùng quy luật đĩ là;

Sự biến đất tuần

chụ kì | nhơm Á khoảng cách từ hạt nhãn đến electron lớp |Giảm | Tăng

Năng lượng ion hố thứ nhất l, của nguyên | Tăng Giảm

tử là năng lượng tối thiểu cẩn để tách | dẫn dan eleciron thử nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng

thai cc ban

Ái lực electron của nguyên tử là năng lượng | Tang Giảm lộ ra hay hấp thụ khi nguyên tử kết hợp | dẫn dan thêm một electron để biến thành ien âm

Bộ âm điện của nguyên tố đặc trưng.cho | Tăng Giảm khả măng Init eleeron của nguyên tử đĩ | dẫn din trony phan ti

Tính kim loại được đặc trưng bằng khả năng

mội hàng ngang ¢chw Ki), Pru mang gốc chốc gio gU 9; luơn luơn là 2, a lẫn lượt từ 1 đếp 1Ú, trừ hai trường hợp sau: của nguyên tử nguyên tố để nhường electon | dẫn | dẩn

Tính phi kìm được đặc trưng bằng khả nẵng | Tăng thấy

3, Cấu tạo hang tuần hồn các nguyên tố hố học He Từ chu kì 4 trong mỗi chu kì, sau khi bão hồ phân kđn ngồi cũng nts’, cae cia npnyén nf nguyén t dé thu electron để | dan dan

MIỗi nguyên tố hố học được xếp vào mội đ của bảng gọi la REUSE Bộ B ei N Q F No Cau binh electron của một số nguyễn %6 Cu, Cs Pd cĩ nguại lệ đổi với ~ Sự biến đổi về hố trị của các nguyên tố: Trong một chu kì, đi từ trải Các ê nguyên tố được đánh số thứ tự số thứ tự chính là sẽ điện tích Z của nguyen | astap! | aston? 2s3>n' | 232p | 232m | 282m | sự sắp xếp đ lớn ngoải cùng để sẽ cấu hình clectrou bên nhất, che dry frie a phdi, hod if cao nhấi với oxi tăng lấn lượt iừ ï đến VH, cịn hố trị với

tố đá, Đồ cũng chính là số bạt protop trong bại nhân và bằng số clucuunt thuộc lập AI Si P S cl At 9 Wide! Cuca tesa: As và 2p 3s 3p 3d” 4s Tơng E)|E: 38D SE TP o của các phi kim giảm từ IV đến I

b) Chu kì và nhám E 5 pales de oc Be wae bx j s sac Beth a Ệ Gia Gc AS u Se y Br Kr 3 Pe Wố # = 24: le eas ik ia time 4 hk a f iad < ^ 1xẺ 1 ey ee 3? 3 ae eee As * Trong mội chu kì theo chiéu ting cia dién tich hạt nhân, tinh bazd cla 2 4

* Cha Ai: Chu ki la day các nguyên A ma ol Tae chủng cĩ cùng 86 4s24p! | ás54p” | 4s24p' | 44p! | đsểdp) | 44p”, a eee hte ae 3p" 3d" 4s! (đáng lẽ 1s” 2s” 2p" 39” 3p” 3đ” 4s _ ẤP Phun thos tag palin dln, dag Hoot ah axit ola chdug ting abe

l8p electron, được xếp theo chiều điện tíc hat nhan ting dan In Sn | Sb Te ] xe J So eae Ae * = VN Ác ~ £ 7 T i i han tính bazd của

TẾ tà II HỆ ane trùng với số lớp electro của nguyên tử của các TH in lv là re TT SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN TÍNH CHẤT CÁC NGUYÊN TỐ HỐ HỌC a” Tras mits ahi theo ba ` Sn Ne th ae

lu — Cĩ T chụ kả Chủ kì nhề là: các chụ ki 1, 2 3 Chủ kì lớn là: sác chu kì #, 5, 6, 7 Zap! | nsap? | ne 3i Ơng | nơ | nề nhĩ nụunyến 10 cling như thành phẩn và tĩnh chất cầu các chất và hụp chất lạo nàn từ các š-< me tĩm tất sự biến đối ee bon: bi † của các nguyễn lE cũng „ : Ễ TT - | XP Jung ae ap | 15 DP uyên tổ d0 biển đổi tuần hồn theo chiều tăng của điện tích hợt nhân nguyên (ử- BỘt chủ kì, một nhĩm (chủ yếu là các nguyên lố nhĩm A)

— tán ki#ứA | Năng bượựng eae Bĩi gah \ Ti Tĩnh trạng thái nhân tử khi đơn nguyên tử cĩ ngiưa tạ chúng khơng dính đ:&ïc với nhau va : cena đp TS K-la>KR es thành nhân tử KCL | Poe eee và thụ chorUog ở lắp ngồi chng như kiểu hình thành liên kết : i ia 18 es

nguyên từ | lan haa but âm điền kimiogi | phi kim thậm chí cịn ở cách xa nhau (vì là chất khí) CI~ 1e -> ẾL don FŠ giải thích sự hình thánh liên kết trang nhấn tử các loại này người ta, phải

Chủ tù nải | NhámA (trên |

sanh phải} —_ xuống chưới]

[Tinh hazd của oxit cao nhất và

hiđroxit tượng, tne

| Pính axit của oxit cao nhất và

hiđroXit tương Ứng

O CHUONG 3: LIEN KETHOA HOC

KIẾN THỨC CƠ BẢN CẲN NHỠ

a

I, KHALNIEM VỀ LIÊN KET HỐ HỌC

Liên kết hố học được thực hiện gìữa hai nguyéa tf trong phân tử đơn chất

Trừ trường hợp các khi hiếm, ở điểu kiện bình thường các nguyễn lử của

các nguyên tổ khơng lỗn lại ở rạng thấi tự do, riêng rễ mà liên kết với cấc

nguyên tử khác tạo thành phần tử hay tỉnh thể

2 Quy tắc bắt tử (8 electron) n TY

Câu hỏi được đặt ra là: Các nguyên tử làm thế nàø “đỉnh” dược vào nhau

để tạo thành nhân tử lay tỉnh thể, khi vỏ của chúng 14 các hạt mang điện âm lẽ

ra chúng phải đẩy nhau ; 8

Các nguyên tử khơng phải khí hiếm đã °dinh” được vải nhau để tạo

thành phần tử hay tỉnh thể, vậy lún vơ clectron của chúng cố biến đệng

khơng? vã nếu cĩ thì biến đồng như thé naa?

262

dy c4u to electron cửa phân tử PCI; xung quanh mỗi nguyên Tử cĩ 8 elcctroai, nÍit03g quanh nguyên tử P cĩ TƠ clcctron lớp ngầi cùng

H, CÁC KIỂU LIÊN KẾT

| Lién két fon

a) Các nguyên tử kim loại cố 1 hoặc 2 hoặc 3 electron ở lớp ngồi cùng (cĩ năng lượng ion hố nhỏ) nên trong các phẩn ứng E=z học cĩ xu hưởng nhitng hết số eleciron ở lớp ngồi cùng để cho lớp sát ngồi cùng trở thữnh ldị›

ngội cùng bão hồ và sau khi nhường electron thì phẩn cịn lại trổ thành phần

tử mang điện tích dương gợi lä ioa dưỡng (hay catiịn)

Ví dụ: ;;Ol: 18Ẻ 98Ẻ 9p 3g” đp” —h y „„OI"; 182 94? 9p” 33” Bp"

a: Ls? 257 2p* —*#*—» 0? = Is” 23” ?p°(fe lớp ngồi cùng)

¢) Sự hình thành liên kết ion Các ion trái đấu sẽ bút nhan với lực hút tĩnh điện để tao thành phân tẺ Ta 'Bọi đĩ là phân tử ion và mối liên kết trong; phẫn tử là liên kết ion-

~ Liên kết ion chỉ hình thành khi hiệu số độ âm điện (Az) giữa kim loại và phi

Vi du: Na,0; 2Na‘ 0? MeCl: Me™ 201 g) Hoa trị của các nguyên tố trong hợp chất ion

— Hố trị của một nguyên tố trang hợp chất ion zoi là điện hố trị và bằng điện tích của ion đĩ,

V7 dụ; Trong hợp chất CaCla, điện hố trị của canxi hằng 2+, cia clo bằng 1=; rung Na;O điện hố tr của natri bằng 1+ của oxi bằng 2—

~ Biện hố trị được xác định bằng điện tích ion Các nguyên tử kim lơại cĩ 1,2 hoặc 3 clcetron lớp ngồi cùng, diện hố trị thường bằng l+ 2+, 3+ ft khi

là 4+) Đối với các nguyên tổ phi kim cĩ 5, 6, hoặc 7 elertron lốp ngồi củng

điện hố trị thường bằng 3—, 2— i— (ft khi là 4—)

2 Liên kết cộng hố trị 1

Sư lình thành liên kế! trong nhân lử giữa những nguyên tử của các nguyên

tố cĩ bản chất hố học giống nhau hoặc tương rự nhau, ví đụ như phần tử Cl;,

O, NO;, SO) thì khơng thể giải thích sự kình thành liền kết rong phân tử bằng

(1) Sự xen phử các oBitan nghgyên tử trung sự tạo thành các phân tử đơn chất

Để hình thành liên kết giữa hai nguyên tử, hai obiran xen phủ với nhau tạo ra Vùng xen phủ giữa 2 nhân nguyên tử Xác suất cĩ mặt cia cde electron tập trung chữ yếu & khu vực giữa hai bại nhân Vì Vậy, nguài lực đẩy t#ng hỗ giữa lai profon và bai clectron cịn cĩ lực hút giữa các electron với hai hại nhân hưởng về tim phân tử

Ví dụ: Sự hình thành phần tử C];:

Sự bình thành liền kết giữa hai nguyên tử clo là do sự xen phủ hai obitan

§ chứa electron độc thân của mỗi nguyên !ử clo, — Trong phân tử Cl;, mỗi nguyên tử clo đạt được cấu hình 8 electron giống thí hiếm Ar bằng cách mỗi nguyên tử gĩp 1 clectron tạo thành đơi clccirơn chung Cơng thứu electron: „1 To} Lai củ lu ci ‘ cl;

Cơng thức cấu tạo: Cl—€l

` {2) Sự xen phủ của cúc obitan nguyên tử trong sự tục thành các nhân rử họp chiết _ Liên kết hố học trong phân tử hợp chất được hình thành nhờ sự xen phủ

fa cic obitan cĩ I electron độc thân 1

Ví đụ: Phân tử HCI

Liêu kết hố học trong nhân tử HCI được hình thành nhờ sự xen phủ giữa

h Ís của nguyễn lử hiđro và oliitan 3p cĩ 1 electron độc thân của nguyên tử cho

~ Bản chất của liên kết cộng hố trị là sự dùng chung cic electron

—— Điều kiện xảy ra liên kết: Giữa bai clcctron nguyên tố giống nhau hoặc

n giống nhai: về bản chất hố học {thường xảy ra với các nguyên tổ phí kim mom IV, V VỊ và VII)

285

Trang 8

b) Binh nghia

Liên kết công hoá trị là liên kết được hình thành bằng một hay nhiễu cap

electron chung

Néu cặp clcctroa chung chỉ slo một eguyên tử đồng, góp thì liên kết giữa

hai nguyên tử lã liên kết cho nhận

Vị dụ: Phần từ SƠ

t0 0":

0:

Công thức clccưon Củng thức cấu lạ

c) Lách hiểu diễn Bên kết cộng hoá trị

bé hiểu diễn liên kết công hod trị, người tá quy định đôi clectron chủng

được thay bằng | gạch nốt, mỗi gạch nối là một lên kết

d) Hod tri trong hgp chất cũng hoá trị

Hoa trị của một nguyễn tổ trong hộp chất cộng huá trị gọi là công hứa trị tà

bừng sở liên kết mà nguyễn tử nguyên tố đả tạo ra được với cắc nguyễn tử khúc

trang mhận trị

e) Hiệu độ âm điện và liên kết hoá học

Trên thực tế trong hấu hết các trường hợp trạng thất liên kết vừa mang lính

chất cộng hod trị vừa mang tính chất in Dựa vào hiệu số độ âm điện giữa bai

nguyên tử của một liên kết ta có thể biết được loại liên kết trong phan

O CHUSNG 4: NHOM HALOGEN

A KIEN THUC CG BAN CAN NHO

L MỘT SỐ ĐẶC BIỂM CỦA NHÓM HALOGEN -Các nguyên tế trong nhém halogen Nhấm halogen gốm các nguyên tố flo, clo, brom, tot và atatin" Chúng có lên jalogen ngbia ki “tac mudi", do kha nang hod fidp véi các kim loại kiểm tạo ra tuổi điển hình Ví dụ NaCl Tên của mỗi nguyên tố lại lộc lộ tính chất nổi bật của hing Vidu beom là hội, iot là znàt rấm, ;

* Atatin không gặp trong kự nhiên, nó được điều chế nhân tạo bằng các phản

Ứng hạt nhãn Atatin được nghiền cứu trong nhóm các nguyên tổ phúng xạ

267

2 Cấn tạo nguyên tử của các nguyên té trong nhém halogen

~ Nguyên tử của các halogen déu cd 7 electron đ lớp ngoai cing (ns? np”)

là những phi kim điển hình Khuynh hướng mạnh của chúng là kết hợp thêm: I electron dé bio hòa lốp cl¿ctron ngoài cùng, tạo dé dang mit anion X~ rất hẳn

Do cấu hình của F có 1 elecưen độc thần, nó dé ding thu thém 1 electron

để có cấu binh ban cia Ne, bién F thanh ion dm F-

- Khả năng khử của các ion lich điện âm, có điện tích như nhau lng lên thco sự tầng bán kính nguyên tử, rong nhóm halogen ton T có khả nâng khử lớn

"` hơn so với ion Br và Cl”, cồn Fˆ thì thể hiện tính khở yếu

~— Khả năng khử của cúc ion còa phụ thuộc vào mỗi Irường Vĩ dụ với ion CP:

+ Môi trường bazở : CƯ + 60H” — 6e -> CIO, +3H:O (CI khử đến GÌ)

+ Với môi trường axit khử đến số oxi hoá bằng `:

16HCI + 2KMnOx —> 5Cla + 2KCI + 2MuCh + 8Hz0

II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CUA HALOGEN

"Tính chất hoá học của Phương trình phần ứng |

Tính chất hoá học của oon ag “Phương tình phẳn ứng — cing trình nhắn ứng a]

ác dụng ~ Phin img ket hyp halogen với kim lưại xảy ra đặc

đị đơn | Kun low biệt nhanh và phút ra nhiệt lượng lớn

2Na + Cl: > FNaCl

% Khi kết lợp với kim loại, cae halogen oxi hoá các kim loại đến hoá trị cực đại của kim loại, [lo oxi hod được tất cả các kim luại (kể cả Án)

~ Phần ng quan trạng nhất iA pain Ung vol idk, fo}

¡ phản ứng với hiđr› ngay ở nhiệt cộ tất thấn, phn tine, phát nổ và tỏa năng lượng lớn, nhiệt độ cao đến 450C F;+H;- > 2HE + 2x64 kcal

ran lng Hon hop Cly 4 Hy thé tich méi khi bing nhau, đưa ngoài ánh nắng dễ nổ,

(Nude clo dem dun séi vdi P, oxi hod được P đến hoá

tri cue Gai HyPO,)

Nuée bj flo phần hủy: 2F; + 3HzO +> 4HE # O; Clo, brom và toi phần hủy nước theo một cách phức tạp hơn, nó thay thế-khó khăn hiđro của nước

Ch + LOS ICL + HCIO :

axit hipoclord

ARE HCIO e6 tink oxi hod manh; clo ẩm có vic đụng

tay mâu

Clz+ 2NaOH —+ NaCIO + NaCl + HÐ

2C; + 2La(OH]; — Ca@CIO)x + CaCls + 2H Clạ+ Ca(OH), bot 3 CaCl, + HO

| 3C + 6KOH, “S KGIO; + 5KCI+ 3HgO

| Bry + 21 'c(OH); + TNAOH :+ 3Fc(OH) + 2Ì (aBr

1 CỔ

— Phản ứng với chất hữu cỡ như hiđrocachon, cle thé che cde phiin ứng hủy, cộng và thế

3ClL+32NH; +N;- SHCI và NH, + TCI => NHCL

Phan dng | — LA chất oxi hoá khi tác dụng với rác axit có tính

với axit, khử niạnh

~ Khi tác dụng với dụng dich HNOs, fle thể luận tính

oxi hoá tranh

Fj) + HNO; LIE + FONO; ¡ |

S0: + Cl; + 2H; - > 23HCI + H;§OÖ;

| CL+ H5 + 4HÓ >H¿§Q; ‡ 8HCI

Naz0)5 + 4C]; + 5H20 > 2NnHSO¿ + 5HCI

A DIEU CHE HALOGEN ˆ + với See

nng cũng nghiệp, điện phân có màng ngăn dungr dịch muối halogenua

kim loại kiểm

| Flo, elo ed do dim điện cao, nền chi od thé didu chế được từ các hợp chất

Trong, phòng thí nghiện tiv axit TX

« Trong phòng thí nghiệm người ta điều cũ cla năng cách cho dụng dich HCI

le tác dụng với các chất œxi hoá mạnh như MIn©)›, KMnO: KCIO¡ RẠCT:::

4HCI + MinO, -> C7 ¡ 2H;O + XinCl;

16HCI + 2KMnO¿- + 5C1;+ 3MnCl; + TKẾT + 81ạ0 14HCI + K;CrzC› — 3Cl; + MOC), + 2KCÏÍ + 7H:O KC]O; + 6HCI - x KCI + 3C: + 3H1;0

Tưởng tự 1a có thể diễn chế clo từ äxit HC! vet PhO, k€1Ö:

1; có thể được điển chế:

Ôy + 2KL 1 HO —> O2 +; ¡ KOH 2FecCl: + 2KI -> 3FcCl›

Br) + 2K] - > 2KBr 4b

ø xi ở điền kiện thuting khing tic dung 1 rf vai HC) ahung néu cho HC] va Oy

fa fing có chứa viễn da bot CuCl để lầm chiết xúc tác ở 4C tiủ xảy ra phần mg:

ABC) + Op —P (E49 S—- 2CIy+2HjO

Clo thoái ra khoảng 80 Trước đây phản ứng này dược đầng để sẵn xuất

Ïö trong công nghiệp

V CAC HOP CUAT CUA HALOGEN

| Cac hidro halogenua a) Tính chất hoá học

— Cac hidro halagenua củ công thie chung HX, rất dễ bòa tan trong nước thành Ing dịch axit, điện lĩ hoàn toàn trang dung dich thể hiện tính axit mạnh (1rừ HE)

HX + HO ——— HD +X”

~ Hai tĩnh chất hoá học chủ yếu là iinh axit Gam đỗ quỳ tím, tác dụng với bazg, oxit bazd, tác đụng với muối, tác dụng với kăm loại) và tĩnh khử, Thứ tự tính sát xã tính khử tầng dan

HF, HCl, HBr, HT

Để nhận biết các lon X” ngưữi ta thuiing ding dung dich AgNO; dé tao kél tha AgCl (mau trắng}, ApBr (máu vàng nhat) và Azl (mãn vàng da cam); tất

cả các muối này đểu hoá đen khi chiếu sáng:

AgNQ; + CƯ — AgCIL+ NO, 2AgCl — ?_, ogee cat

hủy HCI là 0,014# của HEr là 0,3% và của HI là 33%

cường toan (hay cường thủy) có khả năng tòa Làn được bach ke vii Vang:

3HCI + HNÓG; ——— 2C1+~ NOCI + 2H,0

Noc] === NO+Cl

Au + 3EI——> AuCh

3HCI + Au + HNO, —> AuCh + NO” + 2H,0

— Tịnh ehdt hod hae riéng cua HES

tác dụng được với thạch anthi và các chất chứa Sỉ (như thủy tính )- lo cổ ái lực lớn của flo với §ï mà có phản ng trao đốt

4HFT + SiQ; -> SiFaT + 2H,0 (Khí)

Phân ứng này ding để khấc thủy tỉnh

Ở 18°C xác định được HX: HF Hcl HBr HI

Q: +idkeal +22.06Keal 48,65 keal —5,91 kcal Phương pháp nãy áp dụng tốt với HE và HCI

⁄ {2) Trang phàng thí nghiệm {Phương phán at tác dụng với các mười qhOtrenwn — Phương phầp “qunfatf” cổ điển)

— Bãi vái HF, đây là nhướng pháp duy nhất để điển chế nó, ai ty CaP

CaF;+ FASO ne Ý BÁU C Q 2HFT + CaSO,

~ Bối với HCI

2NaCI, + Hz§Og,—^”9/ E— y2HC| + NagSO,

b ~5800(

NaCl, + HaSOy¿¿ — TT” ~C—> HỘI + NaHSO,

fu ¥ > Ching la khang dp dụng được phương phầp này để điều chế HBr, Lvì H;§O, đặc, nóng là chất oxi hoá mạnh, còn HBr, HI là hai chất khử mạnh NaBr + H;SO4 age _*_5 NaHso,+ HBr

2HBr + Hy8O4—4 $0, + 2Hz0 + Br,

Phương phép thích hựp để điều chế HBr và HI:

— hưng pháp thấy phân halapenua photnho PX¿ + 3H;O -+ 3HXĨ + H;PO;

—Fltương nhún halogen tie dung với hợp chat chita hidro

Axit bipoclorgAxit clord Axil cloric Axit pecloric A) Axil hipoclard

— Axit hipoclord là axit rất yếu có K=2,5x10, không bển

€3; + HạÖ + KCIO —+ KHCO + HCIO

273

Trang 9

— AxiL hipoclord cĩ tĩnh oXí iat mạnh {n[tf nước cÌo)

-3

4HCIO + PbS -> 4HCI + PbSOy

~ Muối hipoelorit MCIO bến hơn axit HCIO lại cĩ khả năng oxi hố tượng

tự Cl; và dễ bị nhiệt phân

+1 =L a o

NaCIO + 2HCl > NaCl + H,04+Ch

3Naclo NaClO, + 2NaC]

(Phan ting quan trọng điểu chế mudi clorat)

~ Nước Tavel tẩy màu, khử độc được chính là nhữ tác dụng CĨ; của khơng

khi giải phĩng dẫn đẩn axit HCIO-

= 2NaOH — NaClo + NaC] + HO

"¬——¬-— ”

Nukic Javel

NaClO + CO; + H,O > NasICO, + HCIO

b) Axit clurd HCIO;

~ Axit clord 1A axit mạnh bứn axit hipoclorở, cá K = 5x10®, là axil cĩ tính

oxi hod manh *

~ Muối chưìt của axit HCÍO; cũng cĩ tính oxi hố và bi nhiệt phân

3NaCIOa Sự INaClO, + NaCl

~ Điêu chế axit HCIO.; BaiClOn;+ Hz5Oa ang > BaSOs) + 2HCIO,

&) Axit cloriec HCIO

— Axit cloric A axit mạnh gần bằng các axit HCI, HNQs, ¢6 tinh oxi hod,

4HCIO ) ars 4C10, + 2H,0 + O;

~ Mudi clorat bén hon axiteloric, cé tinb oxi hod, khGng bị thủy nhân

4MCIO, —!—> 3MCIO,+ MCI

— Mudi kali clorat (KCIO,) ding lam thuốc nổ, diễm, điều chế O;, chat oxi

~ Điều chế axit HCIO¿: 3HCIO —“—> HCIO; + 2HCI

~ Điều chế KCIO;- 6Ch + 6Ca(OH}; —> 5CaClz+ Ca(C]O;}; + 6H;O

d) Axit peclariec HCIO,

— Axit neclorie là axit mạnh nhất trong tất cả các axit; các axi HCI, HNOạ 'H;5Q; đặc, nguội khơng cĩ tác dụng gi với muối peclorat Nĩ cĩ tính oxi hố, 'bị nhiệt phân hố: 2HCIO¿ e2 hối 20+ CLO,

— Mu6i peclorat bén hon axit pecloric, cĩ tính oxi hod, khơng bị thủy nhân MCIO,g DAW ith, MẸCI + 20a

_ = Biểu chế HCIO¿: KCIO, + H;SĨ¡ sa: ay iC KHSO,+HCIO,

ý: * Tính oxi hố: F; > Ch > Br; > 1ạ: halogen manh day halogen yéu ta khỏi muối

Mỗi liên quan trong sự điều chế mật xố hợp chất quan trạng chứa ox? cia clo

KIEN THUC Cd BAN CAN NHG

1 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CUA NHOM VIA

1 Khái quát về nhầm VLA

* Các nguyên tố nhĩm VIA của hãng ruần hộn là oxi (O7; lưu huỳnh {S);

sclen (Sc); telu (Te) va poloni (Po) (Po 14 nguyén té phéng xạ)

* Tét cd cde nguyéa 18 cba phin nhém nay (irit poloni) déu 1a phi kim, hoạt động hố học tương đổi mạnh So với các nguyén i halogen mong ting cùng chu

ki, mức độ hoạt động cĩ yếu hơn

* Các nguyên 1ố của phãn nhĩm Y1 cĩ thể phần ứng rực tiếp với các kim loại tạu các quãng (quặng oxi! hoặc quặng sunfua)

+ Quan trọng nhất về ruặt lí thuyết cũng như về mặt ứng dụng là oxi Lưu

2, Cấu Eạo nguyên Lử của ếc nguyên tố trong nhĩm VIA

~ Các nguyên tử của các nguyên tố trong nhân nhĩm nây đều chide 6 electron

ở lữp về bên ngồi là ns” npỶ, nên cĩ xu hướng thu thêm 2 cleetron để uĩ uấu hình clcctron của khí hiểm

* Một số hợp chất của các Mơ tố nhân nhám chính nhĩm VI:

Hop chit véihidro |HạO|L HS H:Se_ | HaTe Các oxit dign tinh RO, RUs

® Củ CĨ sỐ oxi hố +1, +2 đựng cắc bgp chất với Ph OR, Oak's

- Oxi cĩ số oxi hố âm: SOs, SỐ, HO, Kos, RO,

— Negoai dang Q:, Iz cịn gặp dang thù hình của oxi là O; (05: O=0-0) 6 ong khi quyén ở độ cao khoảng Lừ 10 km đến 30 km giúp ngăn chặn bớt tia tử đại tỪ ngồi vũ trụ đi vàn Trái Dat

— Dxi tỗn tại trong nự nhiên cưới 3 dạng đẳng vị bên: l0 120, BO; inh chất hod hoc

a) Tée dụng với các đơn chất

— Oxi tác tụng trực tiếp với tất cả các kim loại trừ Áu, PI (đối với Ag tác

Trong mơi tewGng axit, O, oxi hod duce T:

Ủ;+ 4H + 4T — 21; + 2Ha(

277

Trong mỗi trường trong tính, Q, khơng oxi hố được Fre Ove ome dlutic:

Gy +2KI+H,0 >I, + 0,7 +2KOH

b) Tác dụng với các hợp chất

+ Túc dụng với qudng sunfua, HaŠ:

4FoSxz+ 11) + 2FcaO + 8SO¿Ï

HS + 3t + H20

HyS + 1.5024 es

2Cultg§; + 4O; +3 Cus§ + 2FeO + 3SO,†

Nung CuŠS+30;-—Ÿ —>2CuO+250,f

2Cu;O + Cus —? >áCu+50;Ÿ

` Ngồi mì ti cĩ thể nhiệt phân muối nie 2NaNO, —*” 5 2NaNO: +0,"

h) Trang cơng nghiệp

— Khơng khí sau kiú đã loại bỏ CO; và hơi nước, được hố lẻng đưới 4p + 20) atm Chưng cất phần đoạn khơag khứ lơng, thu được khí oxi ở - 183C,

~ Điện phân nước với xúc Lác : NaOH hay NayS0,

HQ — E5 „ Hy 0z

1 TINH CHAT HỐ HỌC hy OZON VA HIDRO PEOXIT

— Q; ðxi hố được tất cä cácskim load (tir Au va Pr) Ở điều kiện bình

ững, oxi khơng oxi hố được Ag nhưng QO, oxi hod dette Ag thanh Ag:O

—Ø¿ oxi hố ianl thành l;: 2KI + + Hr2——> lạ + 2KOH + ©,

— 86 oxi hod cia nguyên tố 0xi trong HO; Iã —L, lã số oxi hố trung gian

số oxi hố —2 và số oxi hố Ư của nguyên tố oxi Vì vậ; IIạƯ; vừa là chất kính oxi hố vừa là chất cĩ tĩnh khử Vỉ sp;

* Tác dụng vit kum foul tuo think sunfae (tnt Au, Pt): Pe + 5 pil es

= As, Sh chấy sáng trong hơi lưu hưỳnh; Fc?Cn, Zn, AI, hố hợp với bột lưu

¡nh nĩng, cho những sunlia Asz5y, AszSs; SbzSz, Sbz5s; lleS, CugS, ZnS, AlsS3

— Mội điểm đặc biệt là Hạ, Cu, Ag hố hợp với lưu huỳnh rất dễ đàng

* Túc dụng với hấu hết các phí kim (trừ Nụ, D}:

S+Q; Stns 80 + 71 keal

Hy + Sy) ———_ HS + 5 keal 2P +58 > P,Ss

279 Vúi các halogen tao thành nhiều bop chất trong đĩ § cĩ tất cả các số oxi

hấ ¡ữ +1 đến +6 (S;Cla, SF& —}-

b) Tác dụng với các hợp chất + Tác dựng với cúc hợp chất chúa axi

bị 'Thu lại lưn huỳnh từ một số chất bã của kĩ nghệ

Nhiều nhà máy trong cơng nghiệp thải ra một số chết bã là hợp chất của 1ưu huỳnh như H5, S»,Y.V

Đốt lưu huỳnh trong điểu kiện thiến khơng khí:

2H;ạ5 + Ưạ a » 2Hạ0+S§‡

Dùng Hạ để khử SOa: 2H§ + §Qạ——> ast +2H;0,

¥, MOT SG HOP CHAT QUAN TRONG CUA LUU HUYNH

1, Axit sonfahidric Khí HaS (hidro sunfua) cố mùi trứng thối, độc, ít tan trong nước

~— Khí Hạ§ khi hồ tan trong nước cho dung dich axit sunfuhidric

~ Axit sunfuhidric cé 2 tinh chất hố học quan trọng: là chất khử mạnh và

là axit rất yếu

~ HạS tác dụng với hầu hết các chất oxi hố, như SO;, H;SƯx đặc, HNO¿

dung dich KMnO., CuO, Ch,

2H38 + $0.9 384 + 3H20 HS + 2eCy > 2keCh, + 2HC1 +S

HS + H.SO,—> SOsf + 54+ 20 H,8 + 3Cu0 —> 3Cu + HạO + SỐ,Ï H¿§ + 4C1; + 4HzO —> H;§Ox + 8HCL H;S + Cl;—> 8} + 2HCI 2Hạ§ ~; >2H;O+ 25 2H25 + 30a —> 2H; + 280,

2, Các muối suufua

* Một số it muối suaiua tan là của các kim loại kiểm, kiểm thổ, ion NHỊ;

các muối này tan đều thuỷ phân manh vì cho axit suafuhidric:

nh sa:

Na, K, Ca, Ba, Mn, Zn, Te Cd, Co, Ni, Sp, Pb, Cu, Hg, Ag, A!

"——

Tan trong nưƯc Khơng tan trong rwfữc, Khơng tan trong nước,

tan trong axit khơng tan trong axit Hơá phân tích lự: dụng trật tự trên đây để tích các nhĩm catien với nhau rối tiẾp tục phân tích trưng giới hạn mỗi nhĩn!

Cu5 + HzSO : Khơng phẩn ứng Nhưng 1§~CuSƠ¿->CuSk+H¿5O;

ũ

* Ton sunfa SẼ" cũng cĩ tính khử mạnh: Zn§ + so -——— ZnB+80:Ï + Tính khử rõ rột của HS thể hiện chủ yếu trong các mơi truững axit, trung tính;

F HS — Je > 8 + 2H"

Hạ§ + 4.0 - 8e > SO} + 10H"

— Một số sunfna khơng tan cĩ mần đặc trưng: b

LẺ CáS, AlbS:;, ShzŠs Mns; CuS, PbS, HeS, Bi,S;

Mau trang Mau ving Mauda cam Màu héng nhat Mau den

» Lưu huỳnh hố hựp với oxi cho được nhiéu Ioai oxit: S302, $205, $0

SO, Quan trong nhất là 2 oxit SƠ; và Sa

50,

— §0, là khi khơng màu, mũi hắc, độc tan nhiễn trong HưỚc

_- 8O; là một chất rất hoat động, cho dược nhiều phản ứng hố học trong đồ

số oxi hố của lui huỳnh cĩ thể khơng thay đổi, hoặc cĩ tay đổi, tăng hay giểm

* Phan ứng khơng thay đổi số oxi hố:

SƠ; + NaOH — NaHSO»

SƠ; + HO — HS0;

SQ2+ 2NaQH —> NazSO3 + H0 SO; + PCI; -> POC] + 5OCL

_ anh sine "*80.CL

* Phan ting cĩ thay đổi số oxi hod: SO,+ Cl, — —> SO;Cl, (SOCh dùng trong hố bữu cơ, nhằm clo hoể axit hữu cứ thành clorua axit, những clorua axit này lä nguyên liệu để sẵn xuất nhiễu được phẩm, thuốc nhuơm}:

281°

Trang 10

SO; + 2FeCly + 2HạU —+ 2FcCl› + H;SO¿ + 2HCI

580, + 2KMnQ, | 2H,O > K,SO, + 2MnSO, + 2,50,

= SƠ là một chất oxi hod

Đổi vá: những chất khử mạnh (Hạ, HạS HT, CÓ, kim loại hơại động) thì

SỐ; thể hiện tính chất oxi hud:

SO,+2CO ——E 2 » 2CO¡+r8Ỷ

* $0, 14 chất lỏng, hút nước rất mạnh: SƠ; + H;Ø —› H;SO, + Q

Do phần ứng trên tod nhiễu nhiệt làm nước bay hơi, tạo với SƠ, những giọt

- nhỗ như sương (H;8Ö¿ bão hoà SƠ được gọi là oleum)

* SO, la chat oxi hoa mạnh:

3 H:5D, loãng thể hiện đầy đủ tính chất của một axit:

+ Tác dựng với kìm loại đứng trước hiđ! trung dãy điện thế của kim loại (lam 'ý Pb không tác dụng với H;SOx loãng vì tạo PUSO; kết tủa ngăn phan ứng tiến diễn)

“ Tác dụng với bazở, uxit bazd và muối của axit dễ bay hơi (không lầm thay đổi số oxi hoá của kim loại trong các hợp chất)

“ Không rắc dụng với kim loại yến và phi kim

3 H;5O, điịc hút nước mạnh, phân ứng toả nhiều nhiệt đo có sự solvat hoá mạnh

HạŠO¿ + HO — Hạ5O4-Hạ(O + 19 kcal

Vậy cẩn cẩn thân khi pha loãng axit sunfuric đặc với nước, cha từ từ H;5Ø¿

ac vào nước chứ không được làm ngưực lại

* Hz5O, đắc thể hiện tính oxi hoá mạnh, do dé oxi hoá được mọi kim loại

if Pt vA Au, oxi hoá được nhiều phi kimn và hợp chất, ee Sy

_ H;50, đậm đặc _ HạSO, đặc thể hiện tính oxi hoá mạnh, oxi hoá được mọi kim loại trừ Pt và Au Khi tác dụng với kim loại cho muối mà kim loại có số oxi hoá cao nhấL

~ Đối với kim loại kém hHuạt động (đứng sau hiđro) thì H;SO,

chỉ hị khử tới SOa:

Cu + 2H;SÖa¿ CN Cu§G¿ + SO;T + 2H:O

; _ | = Béi voi kim loại trung bình và mạnh: '

a oy 2Fe | 6H;SO,q —!—> PexSOq)y+ 38027 + 6H:0

Ề Với kim keại hoạt đông hoá học mạnh phản ứng xây ra phức tap:

Zn+2H;SO¿ — ®— š`7n§G, +§0,Ÿ + 2H¿O 3Zn + 4I1„SO; —> 32nS + s+4H;0 4Zn + 5H;SO; —> 44nSO + HzŠ + 4HạO

— H;§O, đặc, nguội không tác dụng với các kim loại AI, CI,

Fe (do bị oxi hoá trên hỗ mặt tạo một đạng oXiL, bến với axit ngăn cắn không cho phản ứng tiếp) c—

Ì ˆ_ Xúc lác cho các phản ứng loại nước (H;SO kiãng là tác nhân

hợp nước, còn H;SÓx đặc là tác nhân loại nước}

C;HOI — PP y C#u£H;O

tu ~ Khi H;ŠO¿ đặc ñếp xúc với các chất hữu cđ cũ chữa oxi

me ti chiém đoạt các nguyễn tố để tạo nước, hoá than các gluxit (đường, tỉnh bột, xeninlozở )

CuHuzOy —> 12C + 11HO Phần ứng với 'H;ySO + ?HBr — SƠ; + Br;+ 2Hạ0 các hợp chất có |Ha5Ö¿ + SHI — Hạ5 + 4Ia+ 4H; |

+ Các muối sunfat nói chune rất hến với nhiệt, chỉ bị nhiệt phân ở nhiệt độ tất cao và thường không dược xét đến

es

| 2caso, 22 2ca0 + 280,17 + 0,7

| để trừ sâu và khử tràng hat giống xước khi gieo, ma điện; CaSOa.2HizO dùng, để đúc tượng Iuịch cao và lắm bột bó xương gãy, AINH(SÓM)a và KAI(SOAs 1?Hat (phèn chua) dùng để lầm trong nước, ngoài ra phèn chữa được đừng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cẩm mầu treng ngành nhuộm vấi

+ Các muối sunŸat dễ tan trong nước (trừ CaSO¿ AgsSOg ít tan, PhSO¿,

$rSQq va BaSO, khong tan) : + Nhận tiết lớn SƠ? nhữjon Ba” (BaC, Ba(NÓ3z Ba(OHb (CHCOO):Ba)

Ba? + SƠ? —> BaSO„k 1

Độ điện lì œ nhụ thuậc vào các yếu tố sau:

+ Ban chất liên kết của chất tan;

+ Dung môi, nhiệt độ, nỗng độ (dưng dịch càng loãng, độ điện lï z càng tầng) Phương trình phần tng chat dige tt

Chất điện li MA có dạng chung đưới đây:

= [MAI hay œ= TMAT

4, Chất điện lí mạnh, trung bình, yếu (a) Theo quy udc:

~ Wing sé phan li cha axit cé kí hiệu K, hoặc pK,

Hằng số phan Li của bazơ có ki higu EK, hotie pK,

—_ Hằng số phần l của axit (hay bazơ| càng lớn thì axiL hay bazd cing manh,

6 Dộ tan

— Độ tan của một chất lä lượng tối đa của chất đó có thể tan trong một

lượng dung mỗi nhất định, ở một nhiệt độ nhất định

~ Bé tan thưởng được biểu diễn bằng chữ s, đó là số gam chất tan trong I'MI

gam dung mii

— Khi nhiệt độ tăng, độ tan của các chất lang, chất rắn thường tăng và độ

tan của chất khí gid

7 Axit - Baza

a) Dink aghia axit - baza

Axil | Baz |

Theo Chất trong dung địch nước nhân | Char trong dung dich nuic phin |

Theo Chất có khả năng che proton H* | Chatcé kha ning nhan proton Ht

b) Đã mạnh eda axit - baaữ

—_ Ngoài độ điện l¡ œ, Hằng số điện li, người ta còn thường biểu thị độ nuạnh

cửa axit, bazơ bằng số pH, pK„, pKạ

— Voi dung dich axit [H”] > 10 ”—> pH<7

Với dung dịch baz, [H”] < l0 "+ pH>7

Giả sử chất điện l¡ yếu HÀ

HA =? A’ + H" hay HA + HạO 3 H;Ö'+ A~

[H!' 1 |

oS a [HAI v ee Ha ata = igKa

Trong đó: [[], [AT] và [HAI là néugdd mo! cia H*, A va HA We cin bing

- Ka Ja fing s& phan li axit pho thude vao ban chat axit va nhiệt độ

- Giá trị Ka cảng abd, hye axiL căng yến ;

- Hãng số axit bằng hằng số phan li bang bing si cân bằng (với axit yếu) trong nước,

{3) Hằng sổ phân tỉ baz Thí dụ với sự điện lï của bazr yếu: BOI1 —>B† + O11

- Giá trị Kụ cảng nhỏ, lực bazd càng yếu

- Hằng số bazd bằng hằng số phân li - ằng số cân bằng của sự điện li baz vếu tron nước,

§ Sự điện lí của nước, pH Chất chỉ thị asit-huzd a) Su điện lỉ của nước

Nước là chất điện H yếu

+ pe

Hoenn — K-P JE]

[11,0]

Thực nghiệm xác đỉnh được ở nhiệt độ thường eit 555 triệu phần tử nước chỉ

có 1 phân tử phân li ra iơn nên coi [H;Ö] là một hằng số

Hãng số Kio được gợi la tick s@ ion của nước, tích số này tà hằng sử ở nhiệt độ nhất định O 25°C KH.o =[H']iOH ]=1.0.10 '' Một cách pẩn đúng có thể coi tích số ion này là hằng số cả trong dung dịch loãng của các chất khác nhau, ở nhiệt sộ khác nhau

h) Khái niệm vẽ pH: pH= - Ig[H*]

Nếu [H”]j= 1,0 LO * M thi pH=a

Gii tri [H*]} và pH đặc trưng cho mỗi trường:

Mỗi trường trung tính: [Hˆ}=1,0 10M hay pH =7, Môi trường axit: [H"] >1,0.10-'M hay pH<7,0

Mỗi trường bazd: [H*]< L.IU”M hay-pH>7.U ˆ

c) Chất chi thj axit—bazo

Mu của quỳ tĩm và phenolphtalein trong dung địch ở các khoẩng pH khác nhau

267

Quỳ - Màu đôpH<6 | Mautimpl=7 | Mau xanb pH 28

Phcnoiphiakiu | pHí<83khômgmàu | pH28.Amauhdng -

9 Kbi tinh độ điện II, hồng, số diện lí dựa vàn nẵng độ lon HỶ và pH của dang dịch

Vides Dung dịch axit yến HA có nding độ bán đầu là C„„ụ, có độ Gin bi a va

10 Khi tinh néng độ ion H’, OH và pH của dung dịch a} Dựa vào hằng số điện lí hoặc biết độ điện lí các chất ö) Tính pH của dung dich phai tinh ndag 26 ion H hay QH trong Ú lát dung dịch hoặc ngược lại cho pH hoặc pOH của dung, dịch ta tính dượe [HẺ] hay [OH J trong 1 lít dụng dich,

c) Một số công thiậc cân nhữ

» Axitcing manh: K, cing Ién, pK, cdng nhé,

» Chất điện li yếu: thường xét: #2 <0,01 đam ý: Với axit có [H"] = 107! moll phai tinh thém [H’] eda nude, Cach tính dựa vào tích số ion cda nuite

Cindi Phan ting trao déi trong dung dich chat dién li

| Tích số tựu

- Nhớ định nghĩa độ tan: Số gam chất tan trong 100 g nước ở nhiệt độ nhất định

= Dung dịch bão hoa hay quá bão hòa mới tính được khốt lượng chat két tinh

i -Khi tinh mot chất kết tủa có xuất hiển hay không? Phải ứnh sống độ mol

ï các inn số với nẵng độ mol của các ion dé bai cho (dung địch bão hòa) / Tan =[A][B]

“ Tích số tan T là một hằng số ở nhiệt độ xác định với một chất xác định

- Đối với chat it tan dang tổng quát À„B„ có cân bằng:

289

Trang 11

At= eng At= Lega) — lady

- k la d3 ha nhiét dé dng dic hay dO lang nhiệt d6 sGi khi kéa tan 1 mol

chat A trong 1000 dung mỗi

~ m: số gam chất tan rong 100g dung mai

-M Khối lượng mol phân tử chất tan

+) Điều kiên phần ứng xây ra trong dung địch chất điện lï

{11 Phần tứng tạo thành chất kết túa

Wa — Na;CO+ BaCh > BaCO3) + 2Na£]

Phương trình jon rút gọn: Ba** +CO3 —> BaCO¿ |

[?J Phần tu tạo thành chất điện lỉ vếu

- Phẫu ding Lạo thành nước

Vfee NaOH + HƠI -> NaCI ¡ HO

Thương trình rút gụn: WH? + OH + HO

- Phản ứng tạo thành ion phức

Vidy: AgCl,,, -2NH3 >L AgíNH)); Ic!

Phương rình ion nit gon: AgCh p+ 2NH,; > |Ag(NHs )2 ra

- Phần ứng 1ạo thành axit yếu:

Vi dw: HGI+ CHICOĐỞNG - ~» CH;COOH + NaCl

Phư#ag trình rút gọn: CHICOO” +H > CH,COOH

(3) Phần ứng tụo thành chất Khí: CnC + HƠI -> CaClạ + C0 ? +HạÐ

thương trinh ion rút gọn: CáCOa + 2H† — Ca” + CO, T+H,0

a) Sự thủy phân của muối

Phản ứng trau đổi ion EiữA muối hòa tan và nước làm cho pH biến đổi được

gụi Hì sự thủy phân của muối -

Ban chat cla hiện tượng thủy | phân là sự trao › đổi proron

(1) Mnối Irung hòa tạa bởi gốc aXiI mạnh và géc bazd manh (NaCl, Na,SO;

KNO,, .) không bị thủy phân vì các cation cia bazd mach va ef) anion

của axit mạnh Không thể liên kết với các ion của nước

g có thể là axit yếu hay bazơ yếu

- Khi viết phương trình phản ứos của ion cố Irang mối với nước bao giờ lấy ion yếu rác dụng vái nước,

~ Những muối như NuHCO;, KH;PO,, K;HPO, khi boa tan trong nước phan li các anion ]ICO+4, HPO, HPOF Céc len này là lưỡng tính Chúng cũng ứng với nước, làm biến đổi 8H, uôi trường của dung dịch tầy thuộc vào

HoPOq + H,0 = 2 HgPO, + OH”

HPO?" +Hy0 2 POP + HaO”

HPOZ- + HạyO ¿ HạPO{ + OIT~

- Muối axit như NayHEO¡, vẫn còn hiđno chưng là muối wong hoa

~ Khi tính nH của dung dịch muối khi thủy phần

«Dung dich my khi thủy nhãn cho rnõi trường axit Áp dụng công thức pH= 2/0; -lạC)

= Dung dich nà khi thủy phần cho mỗi trường baz Áp sae công thức pOH = 2 (BẾp -lgC)

pied ~5 (PK, -lgŒ)

Ở cHươNnez NHƠ VÀ PHOTPHO

_1, Vị trí, cấu tạo, đặc tên chung của nitơ và photpho |

Fate He SES PHa? (photphin rat 8c)

Õ nhiệt độ trên PHạ dễ bị phân hủy, người ta điều chế PHạ

là ZnaF;, chỉnh chất này khi gắn nước giải phóng khí PHạ làm chø chuột chết)

Phương trình phản ứng Photpho có tính khử mạnh hơn 8, tác dụng với các chất oxi hoả như HNO:, KGIO:, KNO;,

3P + 5HNO; + 2H,Q— + 3H,PO, + 5NO

P + SHNOQss3—> HPO, + 5NO27 + 2H20

| BPiq + SKCIO; ~—» P20; + SKI

Phương pháp THÉnR mm thí nghiệm

NH¿NO; ——» N,†+2H,O;

5 ft

- (NH2)zOtO; ——+ NT + CraO; + 4HzO

ẹ NH: + 3CuO ——> N¿Ÿ + âCu + 3H,0 TOẠI+ 36HNO;—— 10AI(NO¿); + 3Nạ + 18H¿O — „ e

Điều chế | — PHHREBRRE TT 2NO +3H¿8 ->2§4 + N:T + 2H;O

_ Biết See 2NO 4 SỐ; —+ SƠ; + NzO fi N sả

NH,CI+ NaNO, —+ No + NaCl + 2429 3Cu + SHNOs wieg —> 3CuNO,);+ 2NO + 4H,O vẻ udi moni: (NH)

aA

G,H,O,N.+ [« +22 a) KO) + 20+ Ne [hi 0 X3) kosết eile ` Mà ~ Công thức chung: (NH;)„A

4 2) 3 2 ~ Trong công nghiệp : ZNH; + > Or oe TNÓ+ 3HO + Trong nguyên tử N, các đám mãy clzctron Ở lớp ngoài cùng lai huá thành 4 NHỆ : hoá trị 1 AP: ofc axit, hod tn

‘ ` 5 ÿ ao ey : z ae

Pace 4 rene ar re ——— Khi có sấnt sét (ta lửa điện): N; + O; ——> 2ND + Ba cbitan lai hoá sự, trên muỗi một obitam Kei Bina nite lở luật it

Ca,(PO,)2 + 38iO, + SC ———> CaSiO, + 2P + 500 .#NQ; dectron độc Lhắn, che phủ với ba obitan is cô một eleetrmam độc thâm của

N,O: NO: NOs: N;O,: NOs Sih id haat ies Nn > BO ng Và oe 2: Phăn iday:erseoredd

tr ee (Mâu đổ) (Không mẫu) NH; + HCI —¬ NH,CI #8, + CuCl, —> [Cu(NHạ);†Ch ø Tác dụng với dung dịch mudi: NH,Cl+ AgNO, -» NHẠNO, + AgCHL

Chất khí chất rắn + Tác dựng với hợp chất (tính tiện ANH; + ee > [Cu(NH.),J (OH) INH, + AgCl > [Ag(NH))2/Cl ® Tác dụng với đung địch kiểm:

~ Công thức cẩu tạo: — NEN ¬>Öˆ 4NQ; + Ó; + 2H2O —> đHNÓ + Phủn ứng điều chế mê: 2NH3+ CO, -» H2NCOONH, (NH.);SO, + Ba(OFD, -> BnSOyỶ + 2NH; + 2H;O

- Tĩnh chất hoá học: - NO —> Ng+ TỐ 4NO; + 2Ca(OH);~> Ca(NO-); + 2HạD + Ca(NO,), ` H;N-COONIL —+ (NH;);CO (NH¿,CÓ; + 2HCI — 2NH.CI + CO¿+ HO

+ Muối của axit có oxi: (NH¿);CO : CN ne,

SAI + 30HNO;—> BAKNOy: +3N,0+ 1SH.O EE eee oe ae „_ „NaNH; +H, INH.NO, + Nz + 417,0

30020 -

(Ny 1 ce +2H,Ð

* Diều chế và ứng d 2

Ca(OH); -2NH; + CaCl,+ 24,0 ' ean dung: ae yến lầm phân đạnk, thuấc nổ, lắm hội nở, làm sack be mat

TÔNO + 6KMnO, + 9H;SO, > IDHNO, + 3K;§O,+ 6MnSU, + 4H; N;O¿ + 2NAOH —> 2NaNO,+ H;O Là )50)02104406480151002245i0220et0 - Tanah SS

297

Trang 12

` đ) Axit nitric: HNOs

* Công thức cấu tạo

H-O-N=0

i 0

* Tinh chat hod học

1 Tĩnh xu?

+ 'Lhể hiện tính axit mạnh: HN + HịO —> HỢP + NO;

« Lác dụng với bazở, oxit bazo, mudi > tao thank muối nIitraL

2, Tỉmh oxi hoá:

a) Tae dụng với chất khử là đơn chất

— Tác dung vi kim Iai:

M (tir Au, P+ HNO, @ MONO), +

+ sản phẩm khử (NQ;, NO N7O, Nz, NHNO)} + HO

Tư É Ag, Cũ tác dụng với cả HNO; loding cho mudi aitrat, NÓ và HO

« Kim loại căng hoạt động hoá học mạnh tắc dụng với đụng dich axit HNO,

‘ +5 +2 t1 Ụ =Ì

loãng sẽ khử N thank: NO, N,O, Ny NH,NO, -

ø HNO; thật loãng, (” thiip tác dụng với Tre cho:

4Fe + IBHNOs — 4Fc(NÓ¡j + NANO, + 3H,0

chiêu kiện L” hich byp

Fe+ 2HNO, — + Fe(NÕh); + Hạ

e HNO: đặc, nguội không tác dụng với các km loại Al, Fe, Cr vi tạo wén be mit

các kim Ioai trên mot mang oxit bên và không tan trong axít nến bảo vệ kim luại

= Piva Au chỉ tan trong nước cường toan (3HCI + HNO: :

Au = JHC] +HNO, + ACh, + NOT +2H,0

- Tác dụng với phi kim:

6HNO ge + $ + H28O, + 6NO2 + 2H¿U

SHNOua„ + TP + 2H:O — 3HyPO, + SNO

4HNÓO; +C -—> Ca + 4NÓ; + 2H;O

LOHNO, + 31, 4 GHTO; + LONO + 211,0

Phương pháp này tất tốn kém (phương tình trên xảy ra khú có sấm số), hiện

ñy thực LẾ người ta không dùng

2 Trong công nghiệp: nhường pháp oxi hod NH, bang oxi không khí, có xúc tác,

—_ 4NH,+ 5O, 5 #NOT +6H;0

- Tiến tục oxi hod NO — NO, réi cha NÓ) hấp thụ nước tạo HNO: :

2N0 +0; > 2NO; : 3NO; + H;O ~> 2HNO; + NOT

4NO, + 2H;0 +0, — 4HNO;

3 1rong phòng thí nghiệm: phương pháp diễm tiêu (khônz điểu chế được

[NO; nguyên chất): H;SO, ¿ + KND; * KHSO, + HNO, e) Mudi nitrat: M(NO» I" la vution kim loại hoe NH;*

1, Phẩn ứng thủy phẫn:

— Muối nitrat của kim loại kiểm, kiểm thổ không bị thủy phân

—_ Các muếi nitrat của kim loại khác bị thủy phân tạo môi trưởng axI

BO

ns any +BY

ˆ Wfdu: Fa(NO:; = IEe(OLD|? Sự [Fc(OH);]` = Fe(OH), Trong dung dich FefNO)); có các kem: [Fc(OH)J2, |Re(OH);Ƒ', HO, NO, le”

4 Phản ứng nhiệt phân muối nïtrat khan:

K,Ga,Na ‘Mg, Al, Mn, Zn, Gr, Fe, NE: Hg Pt Âu

5, Binh tinh lan NỢ;: Muối niträt + H:5SOu + vựn Cũ ——> NÓ; (Màu nấu}

QNOQ; +H.8O, 4 —> 2HNO; + SOP _ ARNO aa + Cu iy Ca(NO;)2 + 2NO;T + 2H;O

— Phin léa mudi nitrat lam phân bón:

NH.NO; (fam 21a) (NH, SO, (cam 114) (NH¿):CO (urế}

~— Thuốc nổ den là hến hợp gầm 75% KNO;, 10%S, 15%C, 2KNO: + 3C +S a K,8 + Na+ 3004+ Q Các uxit và oxiaxit cin photpho

* Binhotpko triexil Py;

- Céing tute cfu to: O=P-O-P=0

- Tinh chet hen học

PO, + 0, + PO; P30; + 31,0 — 2HyPO;

- Mẫu chế" 2Pụy + 30; -> Pats

Axit photphorg A m6taxit trung bình và Iä một chất khử manh:

HẠPD¿ + HạCl; + HạO —> H;PO¿+ Hạ + 2HCI

- Tính chit hod hoe: P20, -> TPO, 4 HyPO, + H,P20;

— Khi tic dung vdi HBr, HCI, PCI,

2P,0, + 3HBr —> POBr, + 3HPO,

2P,0, + 3HCI -> POC, + JHPO

PO, + SPCI, SPOCL, (Photphoryl clorna) _ — Khi tác dụng với kiểm, tủy thea 4 1é mol giffa PyO; va dung dich NaOH

E;(} + Hạ + 2NaOH —> 7NaH;PO, ĐạCk + 4NaOH -+ 2Na;HPO, + H;O 0; + 6NaOH -+ 2Na;PO, + 3HạO

- Điều chế:

AP + 50; + 2P203

* Axit meta photphoric HPO;

Công thúc cấu tạa:

ẹ

H H-0Q-P

12HNO, + 3FeS — Fo(NÓ,): + Fe,(SO/); + 9NO +6110 Tu 7 eee oT muối khác, dung dịch kiểm, dung dịch z Pie ae cali: ? uy OO pe

Diéu ché: HyPO, —> HPO, + HạD

3ƑcS; + 30HNO; ¿ —x Fe;(SO,), r HạSO, + 30NQ2 + 4H,0 “a ge oxi hod — khik:

HeSy + LSLINO, «> Fe(NOsh + 2H2S0, + L5NGh + THỦ lon NO; trong mỗi trường axit hoặc bazở có tính oxi hoá nly axit HNO}

3eSQ; + 4HNOx; — Fe(NOj); + Fex(SO,); + NO + 2H:O 2KNO¡ +3Cu + §H* — 3Cu?* + 2NÓ + 2K' + 4H;O

Tinh øhất Axit nhotphoric là axit trưng bình, axit 3 lẫn axit, phần li 3 nic

~ Khi phần ứng với kiểm, tùy theo lượng chất tác dung cho 3 loai mudi |

4 Trong công nghiệp:

Ca {PO} + 3HySO, —> 2H:PUk + 3Ca SỐ;

-Muét photphat

- Tinh chat had hoes

+ Axil photphoric cho 3 leai muối; một muối trung hoa ya hai mudi axil

(hidrophotphal va dihidro-phatptrat)

+ Các muối trung hoà và muối axit của các kim loại Na, K và ion NH¿” là

san, Các kừa loại khác chỉ có muối đïhiẩrophotphal là tan được, ngoài ra déu

không tan hoặc Ít tan trong, nước

- Điều chế?

H:PO, + NaOH —> NaH;PO, + H;O

H,PO, + ZNaQH] > Na,APd, + 2H,0

HPO, + 3NaOH — Na,PO, +320

+ Supephotphat (Supe lin); §

« Snnephotphat đmm: hỗn hợp củ canxi dihico - photphat va thach cao

* Supephotphat kép: canxi đïhidro-photphat (không có thạch cao}

+ Ainonhot: NH; + HPO/ -+ Hồn hợp NH,E1,PO¿, (NH,);HTO,

Phan kali: KCl, K2COs,

CayPO), +4H,PO,—9 3Ca(H2PO,);

Juớu ý: Cách xác định nh iơn PO: 1Ag' + PO)” -> Ag PO (Mau vang)

C* CHƯƠNG23: NHÓM CACBON

]- Khói quới về nhóm cacbon

1 Vịtrí, cấu tạo và một số tính chất của các nguyên tế nhóm cacbort

~ Nhóm cachom gỗm có các nguyên tố C, Si, Ge, Sn, Pb, Chúng đểu thuộc neuyén 16 p

~ Một số tính chất của các nguyên tố nhóm cachom

= si (se) |fBeemanil |" Ft | siêu 25% 2p’ | 3s’ 3p* | đo” 4p” | 5s 5p” | 6s” 6p

0077 | 0117 | 0122 | @140 | 0446 | 2/55 | 1.90 2,01 1,98 2,33

Cấu hình electron nguyên tử của ede nguyén ti nhém cachon

— Lop electron ngoai cing cia nguyén tif (ns’ ap?) cd 4 electron MICELI

— trạng thái cư bản, nguyên tử của các nguyên tố nhám caebon có hai

electron độc thân nên tạo thành hai liên kết cộng hoá trị

-Ở trạng thải kích thích, một cÏcctron trong cặp electron của phản lớp ns có thể chuyển sang phân lớp p còn trếng của phan ldp np, tao 4 electron độc thần rit il Đo đó, nguyên tử của các nguyên tố nhóm cacbon còn

có thể tạo thành bốn liên kết cộng hoá tr, ˆ— Để đạt được cấu lằnh elcctron hiển của khí hiếm, các nguyên tử nguyễn tổ nhónh cacbon tụo nên những cắp clccton chủng với các nguyễn tử khác và trong hợp chất cũa chúng có thể có cúc số oxi hoá +4, +2 và ~4 (trừ Ge, Sn, Pb) thy thuộc vào độ âm điện của cúc nguyên tố liên kết với chúng

Nhận xét vễ sự biến đổitính chất của các đơn chất và hợp chất a) Sy bide adi tính chủ của các đơn chối

— Từ cacbon đến chì, tính phi kim giã dẫn và tính kim loại tăng dan

— Cacbon và silic là các nguyên tố phi kim; gccmani vừa có lính kim Joni, vừa có lĩnh phí kim; còn thiếc và chỉ là các kim loại

b) Sự biến đổi tink chat cia cdc igp chất

—'Tất cả cấc nguyên tố nhóm cachon đều tụo được hợp chất với hiđro có

~ Các nguyễn tế nhém cacbon tạo với oxi hai loại oxiL là RO ya ROQ

Trong đồ CƠ; và SiO; là các oxit axiL, con các gxit GeD;, SnO;, PhQ; và các lidroxit của chúng là các Rạp chất lưỡng tính

— Ngoài khả năng tạo liên kết cộng huá trị với các nguyÊn tif cia nguyén to khác, các nguyên ti cacbon, silic v4 geemani cn c6 thể liên kết với nhau

tạo thành mạch,

lI- Tĩnh chết hoá học và điều chế cacbon - silic

[Tinh cnất Phương trình hoá học của phần ứng Si

Vinh khit a} Tác dụng vái phi kirt

ụ

[E]g-œ ——> 60; ¡ G+8Fe ——> Fa,C{xementit)

+ 400 = 00°C [silsi+ co —> 81; Si+20e + SiCL Bi+BFz- +SIFe ; 3Si+2Ny—> SiN, El+C-——BSIb,

| - Tác dung vai chat oxi hoá thưởng gặp HzäGŒ¡ HNOs KCI,

KNO¿ nguyên tố bị oxi hoá đến G0 2

a

t

| G+4lING; dặo ——> CO¿+ 4NÓ: + 2HaO

Tinh oxi hod

| ` Phusong tinh hoa hoe cia phan ting

— _ nhiệt độ cáo, nguyên tố C tác dụng dược với hơi HạO

3 [Si]— Tae dung vei kim: Sis 2KOH + HO —> KaSiQ, + 2H¿T

_— _ Tác tụng với nude & 80°C: Si+ 2H4.0 ———+ SID;+2HaT

— _ Tác dụng với dưng địch axit : 4HNO, + 18HIF + 3Si —» 3H.SIF, + 4NO+ 8H,0

— _ Than gễ được tạo nên khi đất cháy gõ trang điều kiện không có

- Một số hợp chốt quan trong cia cacbon - silic

co _~ Công thức cấu go: 3D = Œ‡

- Tính chất hoá học:

305

Trang 13

a) Trung phân tử cacbon monooxit cĩ liên kết ha giống piiẩn ui nina nên kến! hoạt

động ở nhiệt độ thường và rỡ nên hoạt động khi đun nưg CƠ lồ xi khơng tựo nai

TOG

~ - CŨ dùng lãm nhiều liệu: 2CO +O, —* 200, AHI=—365kl/mol

~ Khí CO cĩ thể khử nhiều it kim loại thành kăm loại

cor Fe 0, —+ 2Fe + 3CO,

CƠ + Hb——> Hh(CO) (hemoglobin tong mau)

~ Khí CO kết hợp với kiểm: CO khơng tác dụng với cai, vối kiêm nhiệt độ thường

20°C

CO + NaOH —> HCODNa

1Bam

~ Nhận biết khí CŨ; CƠ + HạØ + PdCh —> Pd4 + 2HCI + CC:

~— Phần ïmg định lượng CĨ: SDO+ bO;——+ b+ C0,

a) Trong phịng thi nghiém: HCOOH —> CO + HU

a) CĨ: là axit axit, nĩ rác dụng được với oxit bazo va kiểm tạo thành muối

CaO + CO, > CaCO, Ca(OH} + CỚ —> CaCD;| + ig

~ CaCO, +CO, + H,O + Ca(HCO,) —

hay 2CO, + Ca(OH), + Ca(HCO,)

CO, + NaOH — NaHCO, P4 CĨ; + 2NaDH -—> Na;CO: + HạO Khi tan trong nước, CŨ; tạo thành dung; dịch axit cacbonic:

CO, + FeO = HCO)

b) Khi CO, khong chay va khOng duy tri sy chéy của nhiều chất, nên người dùng nĩ để dập tất các đám cháy Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao nĩ tác dụng với

t khử mạnh: kim luại, C

ki

CO, + 2Mg kê: 2M + CO; + C——>2CO CĨ; + Hạ ——> CƠ + HO c) Khí CO; khi tác dụng với KH; lơng:

CỐ; + HạO + CHsONa ——> C¿H;:UNI + NHHCO, (vẩn đục nổi lên trên)

- Cơng thức cổu tạo: LA chat ở đạng tình thể nguyễn tử

- Tĩnh chất hấ học: : a) Tác dụng với kiém; SiO, Ta oxit axit, wan chậu) trong kiểm đặc nĩng, tan de trong kiểm nĩng chảy hoặc cacbonat kim loại kiểm nơng chẩy, tụo thành silicat

máng chảy

SiO, + NaOH ——> Na:5IO; + HỚ

trúng chảy

SiO, +Na,CO, —— Na,SiO, + CO,

bì Tác dụng với axiLflohidtic: SiO; + 4HE —> SiFzÏ+2H;O (Da vào phẩn ứng này ngiÊđ ta dùng HI để khắc chữ và hành trên thủy tình)

3 Các nmốÏ cacbonat: Muối cacbonat trung hồ và muối caclxmat axit (Blđrocaiehbana0

a) Tinh tan:

: _ Các muối cacboaneL trung hồ của kim loại kiểm (trừ LiyCO;) amoni

và các TẠP 1 re dé lan trong nude (rit NaHCO; hoi it tan)

— Cade mudi cacbunat của ki i Ấ trị : es

—._ Gác muối cacbonal của kim loại hố trị HT khơng tổn tại trong dung cỉch : Fe;(COnh; £ 3H;O 2Fe(OHL + 3COs

b) Tác dụng với axit:

NaHCO, + NaQH —+» Na;CĨ + H;O dị} Phần tầng thủy phân

Cacbonat của kim 1ogi kiểm bị thủy phân mạnh tạo mới trưởng kiểm : Na,CO, + 11,0 = NaHCO: + NaOH

co? + H,O0 = HCO, + 0H”

(quỳ tím hố xanh}

3NasCO¬ + 2AICH; + 3HạO —+> 2AI(OH);‡ + 6NaC1+ 3CO;†

#) Phin ing nhiệt phân:

_— Các muối cacbonat trung hộ của Kim loại kiểm đều bến với nhiệt, chúng

hỉ cĩ thể nĩng chảy mà khơng hị phần hủy

=_ Các muối cachonat của kìm loại khác cũng như muối hiđroeacbonal, đều

——¬(€Ú

- Mi ha Cc = *Q, _

ae a) Trong phịng thí nghiém: CaCQ,+ 2HC1> CaCl; + CO; +H,O Ae

+ Axit silixic là axit yếu, yếu hưn cả axit cachoric + CaCO;: được dùng làm chất độn trong lưu hố cao su

và một số ngành

Kiến: An as! a Spee = Chú trình đốt cháy nhiên lieu: CH, + |x ¬ Q;—> xCO; + HO NaySiO, + CO, + H,O—> H,Si05 + NazCO)

nghiệp

+ NazCO;: Sođa được dùng trong cơng nghiệp thủy tỉnh đổ gốm, bột giật

lầm thuốc để chữa bệnh đau đạ dầy (thuốc muối nabica) CH, ~ CH, -CH, -Cl

Điều chế: NaạCO; + CƠ; + H;2——> 2NsHCO¡- 1-clopsopan (sẵn phẩm phụ) C+28,0

— Chico mudi silicat kim loại kiểm tan được trang nước h

— Dung dịch đặc của NazSiO; và K;$iO; được gọi lâ thủy tỉnh lỏng

b) Phan ứng thủy phân: Muối NaaSiO; thủy phân cho mơi trường kiểm

Na;8iO; + IbO = NaOH + H,Si0s4

* lng dụng:

— Thủy tính lỏng;

s Tẩm lên vải hoặc gỗ làm cho vải, gõ khĩ bị cháy

+ Cịn được dùng để chế keo dan thủy tỉnh và sứ

~— Cangi silicat và canxi aluminat Ja thành phần chính của xi ming

—_ Quy tắc thế: Nguyên tử hiđro ở nguyên tử cacbon cĩ bậc cảng cao, cing

dễ được thế bởi clo (hoặc brom) :

trao CyHonvz —> CaHes + Cyl

CH, CH,

Phan ng cháy ) Cháy trong oxi (oxi búa hồn tan)

CHa + [ = }e —-> nCŒ› +{n + 1)H;O Phan dng cháy được: sử dụng trong đời sống và cơng nghiệp

Phương trình rổng cael ~CH;~CH;—Rˆ — Moi Mix" ——+ RCOƠH + coor Seid

Những tính cbất hĩa học va ting dung quan trong cia metan

at CHCl, : metylenclorua (dichome tan)

+3 | GACH, : Clorofom {triclome tan)

+ CCL, : Carbon tetraclorua {Tưng mơi hữu cơ)

RCOONa + NAOH — 09, RH+ Ng;CO;

(RCOO);Ca + 2NaOH — 299”; 211 + CaCO; + NaạCO›

~ Phidng phip Cracking CBy_9

_ CmHome2 F C,.Hap

(Trong đĩ n = m +n”) ˆ

3 Phương phấp giữ nguyên mạch cachun

ï là monosicloankan, xicloankan cĩ nhiều ving 1i polixicloankan

“Manoxicloankan cư cơng thức chung là CnHạ„ với n = 3

emi

Vi dy: (Hạ— CH ạ CH, ae CHạ—CH; CHỊ | yolk

CH

313

Trang 14

Xicloankan lo 5, 6 cạnh trở lên không có nhản Ứng cộng mở vòng trong,

những điều kiện như trên

Dưới tác dụng của nhiệt, có mặt chất xúc tác (Ni, Pl, Pd) xielohexan có thể

bị tách cho hidro va benzem: C,H,, + —=?4 40,8, + 3a,

Ơ cCHươnGs HIĐROCACBON KHÔNG NO

BAI 1 ANKEN (OLEFIN) I- Định nghĩa

Anken (hay olefin) 14 nhifng hidrovacbon mach hd có một lều kết đôi trong

Vi de: CH, > CH=CH, + HCl >

——> CH; - _ —CH;

cl isupropyl clorua (sản phẩm chính)

- ĐH; -CH; - Cl n-propyl clorua (sản phẩm phụ}

sl) Cng HA, HSÚ‹

———

-Widu: CHỊ=CH; + H50, —+ CH¡-CH;T-OSG:H

(HOSD:H)

“Phần dag oxi hos

Lam mat mau dung dich thodc tim (KMn0,)

KMnOy

Cola + [0] + HO ———>_ C,H, (OH 3C,H;„ + 2KMnO;¿ + 4H,0—+ 3C„Ha(OH); + 2MnO; + 2KOH

u, tạo thành phần tử lớn (hợp chất cao phân tử)

đổ chung:

315 quá trình cộng hợp liền tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tỰ

Hgš9¿d

130°C

HzB ữ W7 dụ: CH;-CH;-CH;-OH ————> CH,-CH=CH; + HQ

¢) TH dan xudt dihulogen|

L Phủn ứng cộng

œa) Cộng H

t?, Ni CyHin2 3u —* Coe

4) Céng Brz

CyHạn 2 + 2Bfy——> CoH pg -2Bry

Ankadien có thể tham gia phân ứng cộng Hrạ, Hạ, HC|, v.v ở các vị 1, 2

(tương tự anken) hoặc 1,4 (khác unkcn) và tạo thành hỗn hợp sản phẩm

Phần ứng công theo tỈ lệ moi (1 : L) thì xảy ra hai hướng cộng $

e Phan dng vai dung dich KMn0,:

Điều chế _ Điều chế buta-I,3-đicn a) #ES9NBn6i:000 vs PVier

CH._-CH;-CH;_CH¡ i CH;=CH-CH=CI1; + 2H2 (b) Dy ut axetilen

2CH=CH —>CH;=CH-C=CH 4

Pd/ Paco,

CH,=CH C=CH +H, ———> CH,=CH-CH=CH,

'c} Đi từ ancol Mg), Zn

Công thức tổng quát: CaHạn; (n> 2)

II- Gọi tên

41, Cách 1

— Chất đứng đầu dãy đồng đẳng lã axctilen

— Các chất đồng đẳng Liếp sau đó là ankylaxciilen

!_ Tên gốc Ankyl + Axetlen

CyHap 9+ Hy — —> Crlly ;ÿ CnHayz + 2H; ——> CyHinez b) Céng kalngen

CaHlona + Kp —> CyHlag aX 1 Callen a + 2% —> Ga _ |

cj Céng axit (CI, HCN, CTI;COOM }

CaHz_; + HCL—— + C„Hz„ yCL

xt

CH=CH +HCN -—+ CH;=CH-CN CH¡COOII + CHECH -› CH;COOCH-CII; — VimylaxelaL

2CHzCH —————> CH;=CH-C=CH

b) Trime hoá

600G 3CH=CH Thế + CsHạ

cj Đa hợp

nCH-CH —> (CH), (Cuprea)

Phần ứng thế với ion kim loại

a)_ Vái kim loại kiểm, kiểm thể

| GrHan-2 + xILAg(NH.);]TOH ——> C,Hụ, a ,Ag, + 2XNH; + xH/O |

CH=CH + 2CuCl + 2NHạ——+ CuC=CCui + 2NH,CI RC=SCH + CuCl + NH, —-> RC=CCul + NH,CI CH-CH + 2{Cn(NTI)ạ|'OH- ——>» CuC=CCul + 7H; + 4NHs

321

Tiêu đề	Quang phổ vạch phát xạ
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Sổ tay

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	37,82 MB