Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo

1. Mô hình hành tinh nguyên tử

  • Năm 1911, Rutherford mạnh dạn đề sướng mẫu hành tinh nguyên tử: Theo  Rutherford nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang tích điện dương nằm ở chính giữa, xung quanh có các electron mang điện tích âm chuyển động trên các quỹ đạo tròn hay elíp giống như hệ Mặt Trời nên gọi là mẫu hành tinh nguyên tử.

  • Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho gặp phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tao thành quang phổ vạch của các nguyên tử.

  • Mẫu nguyên tử của Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo.

2. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

a. Tiên đề về các trạng thái dừng

  • Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.

  • Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.

READ:  Soạn bài Ánh trăng siêu ngắn - Soạn văn siêu ngắn

Các trạng thái dừng của nguyên tử

(r_n=n^2.r_0)

với n là số nguyên và  (r_0=5,3.10^{-11}(m))  là bán kính Bo.

  • Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (chỉ cỡ 10-8s). Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.

b. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử 

(varepsilon _{nm}=h.f{nm}=E_n-E_m).

  • Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng (E_m)  mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng (h.f) đúng bằng hiệu (E_n-E_m) thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng (E_n)  lớn hơn.

3. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hyđrô

  • Mẫu nguyên tử Bo giải thích được các quy luật của quang phổ nguyên tử Hyđrô.

  • Khi electron chuyển từ mức năng lương cao ((E_{cao})) xuống mức năng lượng thấp hơn Ethấp thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định:

(h.f) =Ecao– Ethấp.

Tức là ứng với một vạch quang phổ có một màu nhất định.

  • Ngược lại, nếu một nguyên tử hyđrô đang ở một mức năng lương Ethấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đó sẽ hấp thụ ngay một phôtôn có năng lượng phù hợp  (varepsilon =h.f) =Ecao– Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao.

Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ làm cho trên nền quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối.

READ:  Bài 115 trang 47 SGK Toán 6 tập 1 - Môn Toán

Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hyđrô

Bài 1:

Khi nguyên tử hidro ở trạng thái n thì năng lượng và bán kính được xác định (E_n=-frac{13,6}{n^2}) và (r_n=n^2.r_0), với (n_0=5,3.10^{-11}(m)). Khi bán kính của electron bằng 2,12.10-10 (m) thì năng lượng của nó bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Ta có
(begin{array}{l}
{r_n} = {n^2}.{r_0}\
 Rightarrow 2,{12.10^{ – 10}} = {n^2}.5,{3.10^{ – 11}}\
 Rightarrow {n^2} = 4
end{array})
⇒ Năng lượng (E_n=frac{13,6}{n^2}=-frac{13,6}{4}=-3,4 eV)

Bài 2:

Khi nguyên tử hidro chuyển từ trạng thái E4 về E2 thì phát ra photon có bước sóng (lambda _{42}). Khi nguyên tử hidro chuyển từ trạng thái E5 về Ethì phát ra photon có bước sóng (lambda _{53}). Tìm (frac{lambda _{53}}{lambda _{42}}) = ?

Hướng dẫn giải:

Ta có:

(begin{array}{l}
left. {begin{array}{*{20}{c}}
{{varepsilon _{42}} = frac{{hc}}{{{lambda _{42}}}} = {E_4} – {E_2}}\
{{varepsilon _{53}} = frac{{hc}}{{{lambda _{53}}}} = {E_5} – {E_3}}
end{array}} right}\
; Rightarrow frac{{{varepsilon _{42}}}}{{{varepsilon _{53}}}} = frac{{{lambda _{53}}}}{{{lambda _{42}}}} = frac{{{E_4} – {E_2}}}{{{E_5} – {E_3}}}\
 Rightarrow frac{{{lambda _{53}}}}{{{lambda _{42}}}} = frac{{ – frac{{13,6}}{{{4^2}}} – ( – frac{{13,6}}{{{2^2}}})}}{{ – frac{{13,6}}{{{5^2}}} – ( – frac{{13,6}}{{{3^2}}})}}\
 Rightarrow frac{{{lambda _{53}}}}{{{lambda _{42}}}} = frac{{ – frac{1}{{{4^2}}} + frac{1}{{{2^2}}}}}{{ – frac{1}{{{5^2}}} + frac{1}{{{3^2}}}}} = frac{{675}}{{256}}\
 Rightarrow frac{{{lambda _{53}}}}{{{lambda _{42}}}} = frac{{675}}{{256}}
end{array})

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Đáp án

Khuyễn Mãi Hot

Bài viết hay nhất

Hno3 Loãng Không Tác Dụng Với Kim Loại Nào, Khi Kim Loại Tác Dụng Với Hno3:
Hno3 Loãng Không Tác Dụng Với Kim Loại Nào, Khi Kim Loại Tác Dụng Với Hno3:
Tổng Hợp Các Công Thức Toán Lớp 5, Tổng Hợp Công Thức Toán Tiểu Học
Tổng Hợp Các Công Thức Toán Lớp 5, Tổng Hợp Công Thức Toán Tiểu Học
Khái Niệm Và Công Thức Tính Lực Căng Dây Lớp 10, Vật Lý 10 Công Thức Tính Nhanh
Khái Niệm Và Công Thức Tính Lực Căng Dây Lớp 10, Vật Lý 10 Công Thức Tính Nhanh
Một số bạn đang đua đòi theo lối ăn mặc không lành mạnh không phù hợp với lứa tuổi học sinh hãy nghị luận thuyết phục các bạn ăn mặc sao cho phù hợp – Bài văn mẫu lớp 7 | Lize.vn
20 Đoạn văn viết về Tết bằng tiếng Anh hay & ngắn gọn – Hướng dẫn viết đoạn văn nói về Tết bằng tiếng Anh | Lize.vn
Stt Thả Thính Bằng Môn Lý – Thả Thính Bằng Môn Học Bá Nhất Quả Đất
Stt Thả Thính Bằng Môn Lý – Thả Thính Bằng Môn Học Bá Nhất Quả Đất
Điện Hóa Trị Là Gì – Điện Hóa Trị Của Kali Trong Kcl Là
Điện Hóa Trị Là Gì – Điện Hóa Trị Của Kali Trong Kcl Là
Công Thức Tính Chiều Cao Hình Tam Giác Lớp 5, Kiến Thức Trọng Tâm Diện Tích Tam Giác Toán Lớp 5
Công Thức Tính Chiều Cao Hình Tam Giác Lớp 5, Kiến Thức Trọng Tâm Diện Tích Tam Giác Toán Lớp 5
Câu hỏi trắc nghiệm Atlat Địa lý Việt Nam trang 4, 5 (Có đáp án) – Bài tập trắc nghiệm Atlat Địa lý trang 4, 5 | Lize.vn
Tính Hóa Trị Của Nhóm So3 Hóa Trị Mấy, Brom Hóa Trị Mấy
Tính Hóa Trị Của Nhóm So3 Hóa Trị Mấy, Brom Hóa Trị Mấy
Công Thức Tính Cạnh Tam Giác Thường, Và Tam Giác Vuông, Định Lý Cos
Công Thức Tính Cạnh Tam Giác Thường, Và Tam Giác Vuông, Định Lý Cos
Nacl + H2O Không Màng Ngăn, Điện Phân Dung Dịch Nacl Không Màng Ngăn
Nacl + H2O Không Màng Ngăn, Điện Phân Dung Dịch Nacl Không Màng Ngăn
Công Thức Cấu Tạo Của Glucozo, Glucozơ, Trắc Nghiệm Hóa Học Lớp 12
Công Thức Cấu Tạo Của Glucozo, Glucozơ, Trắc Nghiệm Hóa Học Lớp 12
Các Công Thức Tính Điện Lượng Lớp 11, Công Thức Vật Lý Lớp 11
Các Công Thức Tính Điện Lượng Lớp 11, Công Thức Vật Lý Lớp 11
Nghị luận xã hội 200 chữ bàn về lạc quan – Dàn ý + 10 Bài văn mẫu nghị luận bàn về lạc quan | Lize.vn