Nội dung Text: Bài tập hóa đại cương (Chương 1,2,3) - Bài tập hóa đại cương Chương 1: Cấu tạo nguyên tử Câu 1. Vận dụng nguyên lý ngoại trừ Pauli để tính số electron tối đa có trong một phân lớp (ví dụ phân lớp 3d) và trong một lớp (ví dụ lớp N). 2. Trong một nguyên tử có bao nhiêu electron ứng với: a) n = 2 b) n = 2, ℓ = 1 c) n = 3, ℓ = 1, mℓ = 0 d) n = 3, ℓ = 2, mℓ = 0, ms = + ½ 3. Lập cấu hình electron của nguyên tử zirconi (Z = 40) ở trạng thái cơ bản. Nguyên tử zirconi cô lập là thuận hay nghịch từ? 4. Trong những cấu hình sau cho nguyên tử niken (Z = 28): a) 1s22s22p63s23p63d104s0 b) 1s22s22p63s23p83d64s2 c) 1s22s22p63s23p63d84s2 d) 1s22s22p63s23p63d64s24p2 trong những cấu hình này: 1) Cấu hình nào không tuân theo nguyên lý ngoại trừ Pauli? 2) Cấu hình nào biểu thị nguyên tử niken ở trạng thái cơ bản? 3) Cấu hình nào không có electron độc thân? 5. Xác định cấu hình electron của các nguyên tử và ion sau đây ở trạng thái cơ bản: 8O, 3+ - 13Al , 17Cl , 19K, 26Fe, 80Hg. 6. Cho biết các ion dưới đây, mỗi ion có bao nhiêu electron lớp ngoài cùng: 16S2-, 20Ca2+, 24Cr , 30Zn , 35Br , 50Sn . Ion nào có cấu hình tương tự khí trơ? 3+ 2+ - 4+ 7. Có thể có một electron trong một nguyên tử nào đó có bộ bốn số lượng tử như sau không? a) n = 3, ℓ = 3, mℓ = + 1, ms = + ½ b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = + 1, ms = + ½ c) n = 2, ℓ = 1, mℓ = + 2, ms = – ½ d) n = 3, ℓ = 1, mℓ = + 2, ms = + ½ e) n = 4, ℓ = 3, mℓ = – 4, ms = – ½ f) n = 2, ℓ = 1, mℓ = – 1, ms = – ½ 8. Hãy viết các giá trị bốn số lượng tử cho các electron ở trạng thái cơ bản của nguyên tử có Z = 7 (giả thiết electron điền vào các AO theo chiều mℓ giảm dần) 9. Cho biết giá trị các số lượng tử n, ℓ ứng với các AO 1s, 2p, 3d, 4s, 4f. 10. Hãy cho biết tên của các AO có: a) n = 4, ℓ = 0 b) n = 3, ℓ = 1, mℓ = + 1 c) n = 6, ℓ = 2, mℓ = 0 11. Cho biết electron có bốn số lượng tử dưới đây thuộc lớp nào? Phân lớp nào? Và là electron thứ mấy của phân lớp này? (giả thiết electron điền vào các AO theo chiều mℓ tăng dần)
- a) n = 2, ℓ = 0, mℓ = 0, ms = + ½ b) n = 3, ℓ = 2, mℓ = + 2, ms = + ½ c) n = 3, ℓ = 1, mℓ = – 1, ms = – ½ d) n = 4, ℓ = 3, mℓ = + 2, ms = – ½ 12. Electron cuối cùng của các nguyên tố có bốn số lượng tử như sau: a) n = 2, ℓ = 0, mℓ = 0, ms = – ½ b) n = 2, ℓ = 1, mℓ = 0, ms = –½ c) n = 3, ℓ = 1, mℓ = – 1, ms = + ½ d) n = 4, ℓ = 2, mℓ = –2, ms = + ½ Hãy xác định tên orbital của các electron này và điện tích hạt nhân của các nguyên tố. 13. Viết giá trị bốn số lượng tử của electron cuối cùng của các nguyên tử: 17Cl, 26Fe, 20Ca, 34Se. 14. Viết cấu hình electron nguyên tử dưới dạng chữ và ô lượng tử của các nguyên tố có Z = 14, 22, 27, 34 và 37. Những nguyên tử ứng với số thứ tự nào có chứa hai electron độc thân ở trạng thái cơ bản? 15. Hãy cho biết số thứ tự của các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có các phân lớp hóa trị như sau: 4s1, 4s23d7 và 4p5. 16. Trong số các nguyên tử dưới đây, những nguyên tử nào có cấu hình electron nguyên tử bất thường, nguyên nhân dẫn đến hiện tượng bất thường đó? a) 23V 3d34s2 b) 24Cr 3d54s1 c) 25Mn3d54s2 d) 28Ni 3d84s2 e) 29Cu 3d104s1 f) 30Zn 3d104s2 Chương 2: Bảng hệ thống tuần hoàn(HTTH) và sự tuần hoàn tính chất của các nguyên tố 1. Cho biết vị trí trong HTTH (chu kỳ, phân nhóm), tính kim loại, phi kim của các nguyên tố có số thứ tự 19, 28, 35, 58 2. Vì sao mangan (Z = 25) thuộc nhóm VII là kim loại trong khi các halogen cũng thuộc nhóm VII lại là phi kim? 3. Không dùng bảng HTTH hãy viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố có điện tích hạt nhân Z = 15, 36, 39, 43. Xác định bốn số lượng tử của electron cuối cùng và vị trí của chúng trong HTTH. 4. Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố có Z = 20, 22, 24, 27, 29, 30 và xác định: a) Vị trí (chu kỳ, phân nhóm) của các nguyên tố đó. b) Tính kim loại, phi kim của các nguyên tố đó. c) Số oxy hóa dương cao nhất và âm thấp nhất (nếu có) của từng nguyên tố. Hãy viết cấu hình electron của các ion đó. 5. Electron cuối cùng của hai nguyên tố X và Y có bốn số lượng tử như sau: X n = 4, ℓ = 2, mℓ = –1, ms = +½ Y n = 3, ℓ = 1, mℓ = –1, ms = –½ a) Viết cấu hình electron nguyên tử, điện tích hạt nhân của X và Y.
- b) Xác định vị trí (chu kỳ, phân nhóm), tính kim loại, phi kim của X và Y. c) Viết cấu hình electron nguyên tử của các ion có thể có của X và Y 6. Ion A2+ có 24 electron. Hỏi A có bao nhiêu lớp, phân lớp. Viết giá trị bốn số lượng tử cho các electron ở phân lớp ngoài cùng của A. 7. Ion X2+ có phân lớp ngoài cùng là 3d2 a) Viết cấu hình electron của nguyên tố X và ion X2+. b) Xác định điện tích hạt nhân của X2+. c) Xác định vị trí, tính kim loại, phi kim của X. d) Hai electron 3d2 ứng với những giá trị nào của số lượng tử chính n và số lượng tử phụ ℓ. 8. Ion X2– có phân lớp ngoài cùng là 3p6 a) Viết cấu hình electron của nguyên tố X và ion X2–. b) Xác định điện tích hạt nhân của X2–. c) Xác định vị trí, tính kim loại, phi kim của X. d) Viết công thức oxit ứng với số oxy hóa dương cao nhất của X, công thức phân tử với hydro ứng với số oxy hóa âm thấp nhất của X. 9. Nguyên tử X có 5 electron ở lớp ngoài cùng và thuộc chu kỳ 4. Hãy: a) Xác định phân nhóm của X. b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố Y ở cùng chu kỳ và nhóm (nhưng khác phân nhóm) với X. 10. Các ion X+, Y– và nguyên tử Z cùng có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p6 a) Viết cấu hình electron nguyên tử của X và Y. b) Xác định vị trí, tính kim loại, phi kim; các số oxy hóa có thể có của X, Y và Z. c) Viết giá trị bốn số lượng tử của electron cuối cùng của X, Y và Z. 11. Năng lượng ion hóa thứ nhất I1 của dãy các nguyên tố như sau: CK2 Li Be B C N O F Ne I1 5,392 9,322 8,298 11,26 14,534 13,618 17,442 21,564 CK3 Na Mg Al Si P S Cl Ar I1 5,139 7,646 5,986 8,151 10,486 10,36 12,967 15,759 Hãy vẽ đồ thị I1 – Z, nhận xét quy luật biến đổi của I1 theo Z trong một chu kỳ và giải thích quy luật đó. 12. Vì sao các nguyên tố thuộc nhóm IA và các nguyên tố thuộc nhóm IB đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng nhưng các nguyên tố thuộc nhóm IA có năng lượng ion hóa nhỏ hơn so với các nguyên tố thuộc nhóm IB? 13. Giá trị năng lượng ion hóa thứ nhất I1 (tính ra eV) của các nguyên tố p và nguyên tố d của nhóm V như sau: Các nguyên tố p (VA) Các nguyên tố d(VB) Z I1 Z I1 As 33 9,82 V 23 6,74 Sb 51 8,61 Nb 41 6,88 Bi 83 7,29 Ta 73 7,89 Nhận xét quy luật biến thiên I1 ở hai nhóm nguyên tố trên. Dùng quan niệm hiệu ứng chắn và hiệu ứng xâm nhập để giải thích các quy luật đó.
- 14. So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất I1 và bán kính nguyên tử R của các nguyên tử 71Lu, 58Ce, 29Cu, 22Ti như sau: R(Lu) < R(Ce) R(Cu) < R(Ti) I1(Lu) > I1 (Ce) I1(Cu) > I1(Ti) Hãy dùng hiệu ứng chắn và hiệu ứng xâm nhập giải thích hiện tượng trên. Chương 3: Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử 1. Nêu các đặc trưng cơ bản của liên kết hóa học. 2. Dựa vào độ âm điện hãy phân biệt liên kết ion và cộng hóa trị. 3. Trong các phân tử sau: HF, HCl, HBr, HI phân tử nào phân cực nhất? Tại sao? 4. Hiện tượng lai hóa là gì? Điều kiện để các AO tham gia lai hóa và so sánh khuynh hướng lai hóa của các nguyên tố trong cùng một chu kỳ, phân nhóm. Hãy nêu đặc điểm của các kiểu lai hóa và giải thích trạng thái lai hóa của cacbon trong các phân tử : C2H6, C2H4, C2H2 5. Phân biệt các loại liên kết σ và π. 6. Nguyên tắc tổ hợp tuyến tính các AO thành các MO? Thế nào là MO liên kết, phản liên kết, không liên kết ? 7. Liên kết hydro là gì ? Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của liên kết hydro. Ảnh hưởng của liên kết hydro đến tính chất vật lý của các chất ? Nêu ví dụ. 8. Cho biết cấu hình không gian của các phân tử CO2 và SO2. So sánh nhiệt độ sôi và độ hòa tan trong nước của chúng . 9. Thế nào là sự phân cực của liên kết, phân cực phân tử và phân cực ion. 10. Hãy giải thích vì sao phân tử NH3 có dạng tháp tam giác, còn phân tử BH3 có dạng tam giác phẳng. 11. Hãy so sánh độ bền và độ dài của liên kết O – O trong các phân tử O 2 , O − , O + , O 2− 2 2 2 và cho biết từ tính của các ion, phân tử đó. 12. Viết cấu hình electron phân tử của LiF, BeF và BF. So sánh độ bền, và độ bội liên kết của các phân tử đó. ( ) (σ ) ( π ) (π ) (σ ) 13. Hãy giải thích cấu hình electron phân tử của BN : σ 2s 2 * 2 2s 2px 2 2py 1 2pz 1 (z là trục liên nhân) 14. Bán kính ion của Na+ và Cu+ đều bằng 0,89Ǻ. Hãy giải thích vì sao nhiệt độ nóng chảy của NaCl (8000C) lại cao hơn của CuCl (4300C). 15. Biết nhiệt độ sôi (Ts) và nhiệt hóa hơi (∆Hhh) của các hợp chất trong các dãy sau : HF HCl HBr HI Ts (K) 292 189 206 238 ∆Hhh (kJ/mol) 32,6 16,3 17,6 19,7 BF3 BCl3 BBr3 BI3 Ts (K) 172 286 364 483 Hãy giải thích các quy luật biến thiên của các đại lượng này và những trường hợp ngoại lệ so với các quy luật đó. 16. So sánh và giải thích nguyên nhân có sự khác biệt: a) Nhiệt độ sôi của CO2 và CS2; CO2 và NH3; H2O, NH3 và HF. b) Độ tan trong nước của NH3 và CH4 ; SO2 và CH4.
|
