Giải SBT Hóa học 10 trang 12 Cánh diều

Với Giải SBT Hóa học 10 trang 12 trong Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử Sách bài tập Hóa học lớp 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Hóa học 10 trang 12.

Giải SBT Hóa học 10 trang 12 Cánh diều

Bài 4.12 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Fluorine là nguyên tố hóa học có mặt trong nhiều hợp chất được ứng dụng trong nha khoa, y tế. Nguyên tố F có 9 electron. Hãy đề xuất phương án sắp xếp những electron này vào 5 orbital nguyên tử. Cho biết số cặp electron ghép đôi và số lượng electron độc thân trong trường hợp đó.

Lời giải:

Mỗi orbital nguyên tử chứa tối đa 2 electron nên 9 electron sẽ được xếp vào 5 orbital. Trong đó có 4 orbital chứa 2 electron và 1 orbital chứa 1 electron.

Như vậy, có 4 cặp electron ghép đôi và 1 electron độc thân.

Bài 4.13 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Cần ít nhất bao nhiêu orbital nguyên tử để chứa được: 2, 8, 18 electron?

Lời giải:

Do mỗi orbital nguyên tử chứa tối đa hai electron nên số electron tối thiểu tương ứng để chứa được 2, 8, 18 electron lần lượt là 1, 4 và 9.

Bài 4.14 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Theo mô hình Rutherford – Bohr, electron trong nguyên tử hydrogen chuyển động trên các quỹ đạo xác định xung quanh tâm là hạt nhân nguyên tử. Mỗi quỹ đạo được đặc trưng bởi một giá trị n (n = 1, 2, 3 …). Giá trị của n cũng chính là số thứ tự của lớp electron. Bán kính của quỹ đạo thứ n (kí hiệu là r_n) của nguyên tử hydrogen có thể tính theo công thức: r_n = n² × 0,529 ($\stackrel{o}{A}$). Hãy tính bán kính quỹ đạo thứ nhất và thứ hai (tương ứng với n = 1 và n = 2) của nguyên tử hydrogen.

Lời giải:

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của nguyên tử hydrogen là:

r₁ = 1² × 0,529 = 0,529 ($\stackrel{o}{A}$).

Bán kính quỹ đạo thứ hai của nguyên tử hydrogen là:

r₂ = 2² × 0,529 = 2,116 ($\stackrel{o}{A}$).

Bài 4.15 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Bán kính của quỹ đạo thứ n (r_n) của các ion chỉ chứa 1 electron như He⁺, Li²⁺, Be³⁺ có thể tính theo công thức:

$r_n=n^2\times \frac{0,529}{Z^2}\left(\stackrel{o}{A}\right)$, trong đó Z là điện tích hạt nhân.

Hãy so sánh (có giải thích) bán kính quỹ đạo thứ nhất của các ion He⁺, Li²⁺, Be³⁺.

Lời giải:

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion He⁺ là:

$r_{1\left(H{e}^{+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{2^2}=0,13225\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion Li²⁺ là:

$r_{1\left(L{i}^{2+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{3^2}=0,059\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion Be³⁺ là:

$r_{1\left(B{e}^{3+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{4^2}=0,033\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Như vậy, khi điện tích hạt nhân tăng, bán kính quỹ đạo thứ nhất giảm dần. Điều này được giải thích là khi Z tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron cũng sẽ tăng nên electron chuyển động về phía gần hạt nhân hơn.

(Lưu ý: Xét cho cùng một lớp).

Bài 4.16 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Năng lượng của electron trong hệ gồm 1 electron và 1 hạt nhân (như H, He⁺, …) theo mô hình Rutherford – Bohr cũng như mô hình hiện đại đều phụ thuộc vào số thứ tự của lớp (n) và điện tích hạt nhân (Z) như sau:

$E_n=-2,18\times {10}^{-18}\times \frac{Z^2}{n^2}\left(J\right)$

trong đó Z là điện tích hạt nhân; n = 1, 2, 3, … là số thứ tự của lớp electron.

Hãy tính và so sánh (có giải thích) năng lượng của electron lớp thứ nhất của H, He⁺, Li²⁺.

Lời giải:

Năng lượng của electron lớp thứ nhất của H:

$E_{1\left(H\right)}=-2,18\times {10}^{-18}\times \frac{1^2}{1^2}=-2,18\times {10}^{-18}\left(J\right)$

Năng lượng của electron lớp thứ nhất của He⁺:

$E_{1\left(H{e}^{+}\right)}=-2,18\times {10}^{-18}\times \frac{2^2}{1^2}=-8,72\times {10}^{-18}\left(J\right)$

Năng lượng của electron lớp thứ nhất của Li²⁺:

$E_{1\left(L{i^2}^{+}\right)}=-2,18\times {10}^{-18}\times \frac{3^2}{1^2}=-1,962\times {10}^{-17}\left(J\right)$

Theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, năng lượng của electron lớp thứ nhất của H, He⁺, Li²⁺ trở lên âm hơn. Điều này được giải thích là khi Z tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron cũng sẽ tăng lên.

Bài 5.1 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Electron trong cùng một lớp có năng lượng bằng nhau.

B. Electron trong cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

C. Electron ở các phân lớp 1s; 2s; 3s có năng lượng bằng nhau.

D. Electron ở lớp bên ngoài có năng lượng thấp hơn electron ở lớp bên trong.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Electron trong cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

A sai vì: Electron trong cùng một lớp có năng lượng gần bằng nhau.

C sai vì: Electron ở các phân lớp 1s; 2s; 3s có năng lượng khác nhau.

D sai vì: Electron ở lớp bên ngoài có năng lượng cao hơn electron ở lớp bên trong.

Lời giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử Cánh diều hay khác:

• Giải SBT Hóa học 10 trang 10
• Giải SBT Hóa học 10 trang 11

Xem thêm lời giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• SBT Hóa học 10 Bài 5: Lớp, phân lớp và cấu hình electron

• SBT Hóa học 10 Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

• SBT Hóa học 10 Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

• SBT Hóa học 10 Bài 8: Định luật tuần hoàn và ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

• SBT Hóa học 10 Bài 9: Quy tắc octet

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Hóa học 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Cánh diều
• Giải SBT Hóa học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---