1. Mẫu nguyên tử của Rơ-dơ-pho Theo ông mẫu nguyên tử giống như mẫu hành tinh có nội dung Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện dương, xung quanh hạt nhân có các electron mang điện âm chuyển động giống như các hành tinh chuyển động quang Mặt Trời. Nhưng mẫu này không giải thích được tính bền vững của nguyên tử và sự xuất hiện quang phổ vạch của nguyên tử. 2. Mẫu nguyên tử Bo Đề giải thích được sự tạo thành quang phổ của nguyên tố đơn giản nhất là hiđrô, nhà vật lí Bo đã bổ sung vào mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho hai giả thuyết sau đây Tiên đề về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định \(E_n\), gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ. Nguyên tử ở trạng thái có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Trong các trạng thái dừng xác định của nguyên tử, electron chuyển động trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định, gọi là quỹ đạo dừng. Bo đã tìm ra công thức tính bán kính của quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hiđrô \(r = n^2n_0. \ \ (1)\) Tiên đề về sự hấp thụ hay bức xạ nguyên tử Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng \(E_n\) sang trạng thái dừng có năng lượng \(E_m\) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng \(hf_{nm}=E_n-E_m\) . Khi nguyên tử chuyển tử trạng thái dưng có năng lượng \(E_m\) lên trạng thái dừng có năng lượng \(E_n\) thì nó cần hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng \(hf_{nm}=E_n-E_m\). Nhận xét: Từ nội dung tiên đề này cho thấy một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng đó. 3. Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ của nguyên tử hi đrô, người ta thấy cách vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô sắp xếp thành các dãy khác khau. Dãy Lai-man (Lyman): thuộc miền tử ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(K\): \(L \rightarrow K; M \rightarrow K; N \rightarrow K; ...\) Dãy Ban-me (Balmer): gồm các vạch nằm trong miền tử ngoại và một số vạch nằm trong miền áng sáng nhìn thấy (vạch đỏ \(H_{\alpha}\), vạch lam \(H_{\beta}\) , vạch chàm \(H_{\gamma}\), vạch tím \(H_{\delta}\)), được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(L\): \(M \rightarrow L; N \rightarrow L; O \rightarrow L; ...\) Dãy Pa-sen (Paschen): thuộc miền hồng ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(L\): \(N \rightarrow M; O \rightarrow M; P \rightarrow M; ...\) Hình 1 Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hi đrô khi tạo thành các dãy quang phổ Dựa vào sơ đồ ta có nhận xét Bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man ứng với chuyển mức năng lượng từ \(L (n=2)\rightarrow K (n=1)\) . Bước sóng ngắn nhất trong dãy Lai-man ứng với việc electron chuyển từ \(n=\infty \rightarrow K (n=1)\). Bước sóng dài nhất trong dãy Ban-me ứng với chuyển mức năng lượng từ \(M (n=3)\rightarrow L (n=2).\) Bước sóng ngắn nhất trong dãy Ban-me ứng với chuyển mức năng lượng từ \(n=\infty \rightarrow L (n=2).\) Bước sóng dài nhất trong dãy Pa-sen ứng với chuyển mức năng lượng từ \(N (n=4)\rightarrow M (n=3).\) Bước sóng ngắn nhất trong dãy Pa-sen ứng với chuyển mức năng lượng tử \(n=\infty \rightarrow M (n=3).\)
Trong nguyên tử hidro, với $r_0$ là bán kính Bo thì bán kính quỹ đạo dừng của êlectron không thể là $12r_0$. $25r_0$. $9r_0$. $16r_0$. Hướng dẫn giải: Trong nguyên tử hydro, bán kính quỹ đạo dừng của electron là \(r_n=n^2.r_0;n\in N^*\) => không thể có \(r = 12.r_0\) được.
Tìm phát biểu sai về mẫu nguyên tử Bo Nguyên tử chỉ tồn tại ở những trạng thái có năng lượng hoàn toàn xác định gọi là trạng thái dừng. Nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng cao luôn có xu hướng chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng. Khi nguyên tử chuyển trạng thái dừng này sang trạng thái dừng khác thì nguyên tử phát ra một phôtôn mang năng lượng e.
Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào ? Mô hình nguyên tử có hạt nhân. Hình dạng quỹ đạo của các êlectron. Biểu thức của lực hút giữa hạt nhân và êlectron. Trạng thái có năng lượng ổn định.
Tìm phát biểu sai về sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô Các vạch quang phổ trong dãy Laiman được tạo thành khi êlectrôn chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K. Các vạch trong dãy Banme được tạo thành khi êlectrôn chuyển từ các quỹ đạo bên ngòai về quỹ đạo N. Các vạch trong dãy Pasen được tạo thành khi êlectrôn chuyển từ các quỹ đạo bên ngòai về quỹ đạo M. Trong dãy Banme có 4 vạch trong vùng nhìn thấy \(H_{\alpha},H_{\beta},H_{\gamma}\)và \(H_{\delta}\). Hướng dẫn giải: Lai man => K Banme => L Pasen => M B sai
“Trong nguyên tử, quỹ đạo của electron có bán kính càng lớn ứng với ………….. lớn, quỹ đạo bán kính càng nhỏ ứng với………… nhỏ” Kích thước nguyên tử. Động năng. Năng lượng. Thế năng. Hướng dẫn giải: Năng lượng nhé... thay thử vào công thức tính năng lượng $E_n=-13,6/n^2$
Biết bán kính Bo là $r_0 = 5,3.10^{-11}$ m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrô bằng $84,8.10^{-11}$ m. $21,2.10^{-11}$ m. $132,5.10^{-11}$ m. $47,7.10^{-11}$ m. Hướng dẫn giải: Bán kính quỹ đạo dừng của hiđrô: \(r_n=n^2r_0.\) Bán kính quỹ đạo dừng M ứng với n = 3 => \(r_M=r_3= 3^2.5,3.10^{-11}=47,7.10^{-11}m.\)
Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là $r_0$. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt $12r_0$. $4r_0$. $9r_0$. $16r_0$. Hướng dẫn giải: \(r_n=n^2r_0.\) Bán kính quỹ đạo dừng N ứng với n = 4 \(r_N=r_4= 4^2r_0=16r_0.\) Bán kính quỹ đạo dừng L ứng với n = 2 \(r_L=r_2= 2^2r_0=4r_0.\) Như vậy khi electron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kĩnh quỹ đạo giảm \(\Delta r= r_4-r_2= 16r_0-4r_0= 12r_0.\)
Cho bán kính quỹ đạo Bohr thứ nhất là $0,53A^o$. Bán kính quỹ đạo Bohr thứ 5 là 1,325 nm. 13,25 nm. 123.5 nm. 1235 nm. Hướng dẫn giải: \(1A^o= 10^{-10}m.\) Bán kính quỹ đạo Borh thứ 5 là \(r_5 = 5^2r_0= 25.0,53 = 13,25A^o= 13,25.10^{-10}m=1,325nm.\)
Trong nguyên tử hiđrô, ban đầu electron đang nằm ở quỹ đạo K (n = 1), nếu nó nhảy lên quỹ đạo L (n=2) thì nó đã hấp thụ một phôtôn có năng lượng là \(\varepsilon= E_2-E_1.\) \(\varepsilon=2( E_2-E_1).\) \(\varepsilon= E_2+E_1.\) \(\varepsilon=4( E_2-E_1).\) Hướng dẫn giải: Để electron nhảy từ quỹ đạo K (n=1) lên quỹ đạo L (n =2) thì nó cần hấp thụ năng lượng chính là \(\varepsilon=\Delta E = E_2-E_1.\)
