CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

BÀI TẬP CHƢƠNG 2

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

CÂU: 2.1; 2.2; 2.3; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8; 2.10; 2.11; 2.12

NỘI DUNG NÀY KHÔNG THI

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Trong nguyên tử hydro hay ion có một electron thì năng lượng của electron:

En = -13,6.Z2/n2 [eV] ; n = 1,2,3…∞

Dấu trừ thể hiện lực hút giữa nhân và electron trong đó hạt nhân được chọn làm tâm của hệ tọa độ.

→Trạng thái năng lượng nhỏ nhất (trạng thái cơ bản) ứng với n = 1 (E1 < 0).

→Trạng thái năng lượng lớn nhất ứng với n = ∞ (E∞ = 0), tương ứng trạng thái nguyên tử đã bị ion hóa

vì thực tế lúc này electron đã bị bứt ra khỏi nguyên tử.

→ Để tách electron ra khỏi nguyên tử hydro hay ion có 1 electron thì năng lượng ion hóa :

I = -En = +13,6.Z2/n2

Câu 2.9 Tính năng lƣợng ion hóa (eV) để tách electron trong nguyên tử

hydro ở mức n = 3 ra xa vô cùng.

Để tách electron trong nguyên tử hydro ở mức n = 3 ra xa vô cùng

thì năng lƣợng ion hóa là: I = -E3 = +13,6/32 = 1,51 [eV]

Đáp án a


Câu 2.13. Chọn tất cả các tập hợp các số lƣợng tử có thể tồn tại trong số sau:

1) n = 3, ℓ = 3, mℓ = +3. 2) n = 3, ℓ = 2, mℓ = +2.

3) n = 3, ℓ = 1, mℓ = +2. 4) n = 3, ℓ = 0, mℓ = 0.

Tập họp bộ ba số lƣợng tử (n, ℓ, mℓ) phải thỏa mãn điều kiện sau:

n = 1, 2, 3, 4,.....∞

ℓ = 0, 1, 2, 3... (n-1). ℓ < n

mℓ = - ℓ, .....,0,.....,+ ℓ

Đáp án c) 2,4.


Câu 2.14. Chọn tập hợp các ký hiệu phân lớp lƣợng tử đúng.

a) 1s, 3d, 4s, 2p, 3f. b) 2p, 3s ,4d, 2d, 1p.c) 3g, 5f, 2p, 3d, 4s. d) 1s, 3d, 4f, 3p, 4d.

Một phân lớp lƣợng tử đƣợc xác định bởi 2 số lƣợng tử: n và ℓ

trong đó n > ℓ .

ℓ 0 1 2 3 4 5

Tên phân lớp s p d f g h

Đáp án d

n=3 ℓ=3n=1 ℓ=1

n=2 ℓ=2

n=3 < ℓ=4


a) Là vùng không gian quanh nhân bên trong đó có xác suất gặp electron ≥ 90%.

Theo cơ học lƣợng tử thì khái niệm về quỹ đạo chuyển động của electron là không có ý nghĩa.

Câu 2.15. Chọn phát biểu đúng về orbital nguyên tử (AO):

Đb) Là quỹ đạo chuyển động của electron. S

c) Là vùng không gian bên trong đó các electron chuyển động. S

Vùng không gian nào?Trong nguyên tử, vì xác suất có mặt của electron ở khắp mọi nơi trong lớp vỏ điện tử

vùng không gian của cả lớp vỏ điện tử ( xác suất có mặt electron 100%)

d) Là bề mặt có mật độ electron bằng nhau của đám mây electron.Xác định hình dạng AO

S

Đáp án a


1) Các orbital nguyên tử s có tính đối xứng cầu.

Câu 2.16. Chọn phát biểu đúng:

Đ2) Các orbital nguyên tử pi có mặt phẳng phản đối xứng đi qua tâm O và vuông góc với trục tọa độ i. Đ

Đ3) Các orbital nguyên tử pi có mật độ xác suất gặp electron cực đại dọc theo trục tọa độ i.

4) Các AO d nhận tâm O của hệ tọa độ làm tâm đối xứng. Đ

Đáp án d)1,2,3,4.


d) AO p chỉ có dấu (+) ở cả hai vùng không

gian.

Câu 2.17. Chọn câu đúng. Dấu của hàm sóng đƣợc biểu diễn trên hìnhdạng của các AO nhƣ sau:

a) AO s chỉ mang dấu (+). Đ

Sb) AO s có thể mang dấu (+) hay dấu (–).

c) AO p có dấu của hai vùng không gian

giống nhau (cùng mang dấu + hoặc dấu –).+

-++-

-

S

S

Đáp án a


Câu 2.18. Chọn phát biểu đúng. Orbital 1s của nguyên tử H có dạng hình cầu nghĩa là:

a) Khoảng cách của electron này đến hạt nhân nguyên tử H luôn không đổi.

c) Electron 1s chỉ di chuyển bên trong khối cầu này. S

SKhi chuyển động trong nguyên tử, electron có thể có mặt ở bất kỳ điểm nào vớixác suất khác nhau, nên khoảng cách của electron đến hạt nhân thay đổi.

b) Xác suất tìm thấy electron 1s giống nhau ở mọi hƣớng trong không gian.Đ

Trong khối cầu này (AO 1s) xác suất có mặt của electron ≥ 90% d) Electron 1s chỉ di chuyển trên bề mặt khối cầu này.

Xác suất có mặt của electron 1s có thể ở bất kỳ điểm nào trongquả cầu này.

S

Đáp án b


Câu 2.19. Chọn câu đúng. Trong cùng một nguyên tử:

1) Orbital 2s có kích thƣớc lớn hơn orbital 1s.

S

ĐSố lƣợng tử chính n càng lớn thì kích thƣớc AO càng lớn.2) Orbital 2px có mức năng lƣợng thấp hơn orbital 2py.Trong cùng một phân lớp lƣợng tử (n, ℓ), các AO có năng lƣợng bằng nhau.Phân lớp 2p: E(2px) = E(2py) = E(2pz)Phân lớp 3d: E(3dxy) = E(3dxz) = E(3dyz) = E(3dx2 –y2) = E(3dz2)

3) Orbital 2pz có xác xuất phân bố e lớn nhất trên trục z. Đ

4) Orbital 3dxy có xác suất phân bố e lớn nhất trên trục x và y.

AO 3dxy

AO 3dxy có xác suất phân bố e lớn nhất trên hai đƣờng phân giácchính của mp xoy.

S

5) Phân lớp 4f có khả năng chứa số electron nhiều nhất trong

lớp e thứ 4.

Lớp lƣợng tử thứ 4 (n = 4) có 4 phân lớp: 4s , 4p , 4d , 4f

Số electron tối đa trong phân lớp = 2.(2 ℓ +1): 2 6 10 14

Đ

Đáp án c) 1,3,5.


Câu 2.20. Chọn câu sai. Trong cùng một nguyên tử:

1) Năng lƣợng của orbital 2px khác năng lƣợng của orbital 2pz vì chúng

định hƣớng trong không gian khác nhau.Trong cùng phân lớp (n, ℓ), năng lƣợng các AO bằng nhau (E(2px) = E(2pz)), không phụthuộc vào số lƣợng tử m ℓ tức không phụ thuộc vào sự định hƣớng trong không gian.

S2) Năng lƣợng của orbital 1s của 8O bằng năng lƣợng của orbital 1s của 9F.Điện tích hạt nhân nguyên tử (Z) có ảnh hƣởng rất lớn đến các phân mức năng lƣợng. Khi Z tăng thì năng lƣợng: Ens giảm; Enp giảm chậm hơn ns E1s( 8O) > E1s( 9F)

S

3) Năng lƣợng của các phân lớp trong cùng một lớp lƣợng tử của nguyên

tử hydro thì khác nhau.

Trong H và các ion có 1 e, năng lƣợng e chỉ phụ thuộc vào số lƣợng tử chính n

nên trong cùng một lớp lƣợng tử (n) năng lƣợng của các phân lớp bằng nhau:

E(2s) = E(2p) ; E(3s) = E(3p) = E(3d) ; E(4s) = E(4p) = E(4d) = E(4f)

S

4) Năng lƣợng của các orbital trong cùng một phân lớp thì khác nhau. S

Đáp án d) 1,2,3,4.


Câu 2.21 Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau:

1) Trong cùng một nguyên tử, AO np có kích thƣớc lớn hơn AO (n-1)p.

Trong nguyên tử, số lƣợng tử chính n càng lớn thì kích thƣớc đám mây electron

(AO) càng lớn và tƣơng ứng mức năng lƣợng càng cao ( vì muốn tăng kích

thƣớc cần phải tiêu tốn năng lƣợng để thắng đƣợc lực hút hạt nhân).

Đ

Đ2) Trong cùng một nguyên tử, electron trên AO ns có mức năng lƣợng

lớn hơn electron trên AO (n-1)s.

3) Trong cùng một nguyên tử, electron trên AO 3dxy có mức năng lƣợng

lớn hơn electron trên AO 3dyz.

Trong cùng phân lớp lƣợng tử 3d (n=3, ℓ=2) của một nguyên tử, năng lƣợng của

tất cả các AO d đều bằng nhau: E(3dxy) = E(3dxz)) = E(3dyz) = E(3dx2- y2) = E(3dz2)

S

Đáp án d) Chỉ 1,2.

4) Xác suất gặp electron trên AO 4f ở mọi hƣớng là nhƣ nhau.

Orbital f không có tính đối xứng cầu.

S


12

n ℓ mℓ Lớp electron Số AO = n2

1 AO

Câu 2.22 . Chọn trƣờng hợp đúng. Số orbital tối đa tƣơng ứng với các

ký hiệu sau: 3p ; 4s ; 3dxy ; n = 4 ; n = 5.1 AO 16 AO 25 AO3 AO 1 AO

Đáp án c) 3,1,1,16,25.


Câu 2.23. Chọn phƣơng án sai theo thuyết cơ học lƣợng tử áp dụng

cho nguyên tử đa electron:

a) Năng lƣợng của orbital chỉ phụ thuộc vào số lƣợng tử chính.

Trong nguyên tử nhiều e, năng lƣợng của electron không những phụ thuộc vào

lực hút hạt nhân mà còn vào lực đẩy các e còn lại nên năng lƣợng e không

những phụ thuộc vào số lƣợng tử chính n mà còn phụ thuộc vào số lƣợng tử

orbital ℓ, trong đó ảnh hƣởng của ℓ càng lớn khi nguyên tử có nhiều e.

S

b) Ở trạng thái cơ bản, các electron chiếm các mức năng lƣợng sao cho

tổng năng lƣợng của chúng là nhỏ nhất.

Nguyên lý vững bền Pauli

Đ

c) Các electron trong cùng một nguyên tử không thể có 4 số lƣợng tử

giống nhau. Nguyên lý ngoại trừ Pauli.Đ

d) Trong mỗi phân lớp, các electron sắp xếp sao cho số electron độc thân

là tối đa. Qui tắc Hund.Đ

Đáp án a


Câu 2.24. Chọn câu sai:Ở trạng thái cơ bản, 25 electron của 25Mn sẽ sắp xếp vào các phân lớptheo thứ tự sau:

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s2 62 2 6 5 2

Vì chúng có số electron khác nhau nên cấu hình electron khác nhau.3) Cấu hình electron của các nguyên tử đồng vị thì giống nhau. Đ

Sai, vì xác suất có mặt của electron bên trong khối cầu (AO s) khoảng 90 %.

Đáp án a) Chỉ 1,2,4.

5) Bán kính của ion Fe2+ lớn hơn ion Fe3+ vì chúng có cùng điện tích hạt

nhân nhƣng ion Fe3+ lại có số electron ít hơn ion Fe2+.

Đúng, vì chúng có cùng điện tích hạt nhân Z, tức có cùng số electron.

1) Khi phân bố electron vào một nguyên tử đa electron phải luôn luôn phân

bố theo thứ tự từ lớp bên trong đến lớp bên ngoài. S2) Cấu hình electron của nguyên tử và ion tƣơng ứng của nó thì giống nhau.

S

4) Các orbital s có dạng khối cầu có nghĩa là electron s chỉ chuyển động

bên trong khối cầu ấy. S

Cùng điện tích hạt nhân Z, số electron càng ít sẽ làm giảm lực đẩy giữa các electron nên kích thƣớc giảm: R(26Fe) = 140 pm ; R(26Fe2+) = 77 pm; R(26Fe3+) = 63 pm.

Đ


Câu 2.25. Chọn các cấu hình electron nguyên tử ở trạng thái cơ bản sai:Đáp án b) Chỉ 1,2,3.

1) 1s22s22p63p5 Không tuân theo nguyên lý vững bền.

Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản: 1s22s22p63s23p3

S

Đ

S2) 1s22s22p63s13p5 Không tuân theo nguyên lý vững bền

Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản: 1s22s22p63s23p4

Không tuân theo nguyên lý vững bền và ngoại trừ.

Cấu hình e ở trạng thái cơ bản:1s22s22p63s23p63d104s24p1

Tuân theo nguyên lý vững bền và ngoại trừ.

3) 1s22s22p63s23p53d14

4) 1s22s22p63s23p64s23d10

S


d) Lớp O: n = 2 có 8 e và lớp Q: n = 4 có 32 e.

Câu 2.26. Cho biết giá trị của số lƣợng tử chính n và số electron tối đa

của lớp lƣợng tử O và Q?

a) Lớp O: n = 4 có 32 e và lớp Q: n = 6 có 72 e.

b) Lớp O: n = 5 có 50 e và lớp Q: n = 7 có 98 e.

c) Lớp O: n = 3 có 18 e và lớp Q: n = 5 có 50 e.

n 1 2 3 4 5 6 7Lớp e K L M N O P Q

Số e tối đa trong 1 lớp lƣợng tử = 2.n2 2.52 = 50 eĐáp án b

2.72 = 98 e


Câu 2.27. Chọn câu sai.

a) Các electron lớp bên trong có tác dụng chắn mạnh đối với các electron

lớp bên ngoài.

S

Đ

Đ

b) Các electron trong cùng một lớp chắn nhau yếu hơn so với khác lớp.

c) Các electron lớp bên ngoài hoàn toàn không có tác dụng chắn với các

electron lớp bên trong.

Các electron lớp bên ngoài có tác dụng chắn không đáng kể với các

electron lớp bên trong.d) Các electron trong cùng một lớp, theo chiều tăng giá trị ℓ sẽ có tác

dụng chắn giảm dần. Đ

Đáp án C


Câu 2.28. Chọn phát biểu đúng.

1) Hiệu ứng xâm nhập càng nhỏ khi các số lƣợng tử n và ℓ của electron

càng nhỏ. S

Đáp án b) Chỉ 3.

Một phân lớp bão hòa hay bán bão hòa có tác dụng chắn mạnh lên

các lớp bên ngoài.

Hiệu ứng xâm nhập càng nhỏ khi các số lƣợng tử n và ℓ của electron

càng lớn.

2) Một phân lớp bão hòa hay bán bão hòa có tác dụng chắn yếu lên các

lớp bên ngoài. S

3) Hai electron thuộc cùng một ô lƣợng tử chắn nhau rất yếu nhƣng lại

đẩy nhau rất mạnh. Đ


a) 1s2 2s22p6 3s2 3p6 4s2 3d5 4p10 b) 1s2 2s22p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

c) 1s2 2s2 2p63s2 3p6 4s1 3d10 4p6 d) 1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d10 4p7

Câu 2.29. Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tử Brom (Z = 35)

ở trạng thái cơ bản:

Viết công thức điện tử của 35Br ở trạng thái cơ bản:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p22 2 26 6 510

Đáp án b


1) Cr: 1s2 2s2 2p6 s2 3p6 4s2 3d4. 4) Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10.

2) Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5. 5) Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9.

3) Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. 6) Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4p1.

Câu 2.30. Cấu hình electron nguyên tử của Cr (Z = 24) và Cu (Z = 29) ở

trạng thái cơ bản theo thứ tự là: Đáp án a) (2);(4).

24Cr: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. 29Cu: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d.2 6 1 5 22 26 2 6 62 101


a) 1s2 2s2 2p6. b) 1s2 2s2 2p6 3s1. c) 1s2 2s2 2p6 3s2. d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.

Câu 2.31. Nguyên tử X có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 36, số

hạt không mang điện bằng nửa số hạt mang điện. Cấu hình electron của

nguyên tử X là:

n + p + e + = 36 Nguyên tử trung hòa về điện: p = e 12X : 1s2 2s2 2p6 3s2

Đáp án c


a) Fe2+(Z = 24): 1s22s22p63s23p64s23d4.

b) Fe2+(Z = 24): 1s22s22p63s23p64s03d6

c) Fe2+(Z = 26): 1s22s22p63s23p64s03d6.

d) Fe2+(Z = 26): 1s22s22p63s23p64s13d5

Câu 2.32. Chọn phƣơng án đúng. Điện tích hạt nhân và cấu hình

electron của ion 26Fe2+ là:

26Fe : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2 2 6 2 262+ 60

Đáp án c


1) 1s22s22p63s23p64s23d7. 4) 1s22s22p63s23p64s23d104p1.

2) 1s22s22p63s23p64s13d8. 5) 1s22s22p63s23p6.

3) 1s22s22p63s23p64s03d9. 6) 1s22s22p63s23p2.

Câu 2.33. Cấu hình electron của ion 29Cu2+ và 16S2- lần lƣợt là:

Đáp án a) (3) và (5).

29Cu : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d2 2 26 6 1 102+ 20 9

16S : 1s 2s 2p 3s 3p2 26 42- 6


Câu 2.34. Cho biết số e độc thân có trong các cấu hình e hóa trị của

các nguyên tử sau (theo thứ tự từ trái sang phải):Đáp án c) 3,6,4,2.

1) 27Co: 4s2 3d7

2) 24Cr: 4s1 3d5

3) 44Ru: 5s1 4d7

4) 58Ce: 6s2 5d1 4f1


Câu 2.35 Chọn số electron độc thân đúng cho các cấu hình e hóa trị

của các nguyên tử ở trạng thái cơ bản sau đây theo thứ tự:

1) 4f7 5d1 6s2

2) 5f4 6d1 7s2

Đáp án a) 8,5,6,7.

3) 3d5 4s1

4) 5f8 6d1 7s2


Câu 2.36. Nguyên tố nào sau đây trong chu kỳ 4 có tổng spin trong

nguyên tử bằng +3 theo qui tắc Hund ?

a) 26Fe

b) 24Cr

c) 36Kr

d) Không có nguyên tố nào.

3d6 4s2

4s2 4p6

3d5 4s1

Tổng spin = +2

Tổng spin = +3

Tổng spin = 0

Đáp án b


a) n = 3, ℓ = 1, mℓ = +1, ms = -½. b) n = 3, ℓ = 1, mℓ = +1, ms = +½.

c) n = 3, ℓ = 1, mℓ = -1, ms= +½. d) n = 3, ℓ = 2 ,mℓ = +1, ms = +½.

Câu 2.37. Qui ƣớc electron phân bố vào các orbital trong phân lớp

theo thứ tự mℓ từ -ℓ đến +ℓ, điền spin dƣơng trƣớc ( ) âm sau ( ).

Electron cuối cùng của nguyên tử 15P có bộ 4 số lƣợng tử là:

15P: 3s2 3p3 (phân lớp cuối cùng)

mℓ : -1 0 +1 Electron cuối cùng có:

n = 3, ℓ = 1, mℓ = +1, ms= +½.

Đáp án b


a) n = 4, ℓ = 0, mℓ = 0, ms = ½. b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = +2,ms = -½.

c) n = 4, ℓ = 0, mℓ = 0, ms = -½. d) n = 3, ℓ = 2, mℓ = -2, ms = -½.

Câu 2.38. Qui ƣớc electron phân bố vào các orbital trong phân lớp theo

thứ tự mℓ từ -ℓ đến +ℓ, điền spin dƣơng trƣớc ( ) âm sau ( ). Electron ở

lớp ngoài cùng của nguyên tử 30Zn có bộ 4 số lƣợng tử là:

30Zn: 3d10 4s2 ( phân lớp ngoài cùng)

mℓ = 0 2 electron ngoài cùng có:

n = 4, ℓ = 0, mℓ = 0, ms = ½.

Đáp án a


a) n = 3, ℓ = 2, mℓ = +1, ms = +½ b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = -1, ms = +½

c) n = 3, ℓ = 2, mℓ = +1, ms = -½ d) n = 4, ℓ = 1, mℓ = -1, ms = -½

Câu 2.39. Qui ƣớc electron phân bố vào các orbital trong phân lớp theo

thứ tự mℓ từ -ℓ đến +ℓ, điền spin dƣơng trƣớc ( ) âm sau ( ). Ion X4+ có

cấu hình e phân lớp cuối cùng là 3p6. Vậy giá trị của 4 số lƣợng tử của

e cuối cùng của nguyên tử X là:

X4+: 3p6

X: 3d2 4s2

Phân lớp cuối cùng: 3d2

Đáp án b

mℓ: -2 -1 0 +1 +2Electron cuối cùng có:

n = 3, ℓ = 2, mℓ = -1, ms= +½.


Documents

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ