Sự Khác Biệt Giữa Hydro Nguyên Tử Hidro, Tính Chất Hóa Học Và Nguyên Tử Khối Của Hidro

Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electrôn chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định. Các quỹ đạo này gọi là quỹ đạo dừng.Nguyên tử hiđrô cấu tạo bởi một prôtôn mang điện tích dương và một electrôn quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng.Bình thường, electrôn của nguyên tử hiđrô chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kínhro= 5,3.10- 11m(gọi làbán kính Bo), ta gọi quỹ đạo này làquỹ đạo Khayquỹ đạo thứ nhất, trạng thái dừng này gọi làtrạng thái cơ bảnvà cómức năng lượng là E1hoặc EKKhi bị kích thích, electrôn của nguyên tử hiđrô chuyển lên các quỹ đạo dừng có bán kính lớn hơn (Quỹ đạoL, M, N, O, P, … ứng với các mức năng lượngE2, E3, E4, E5, E6, …. hoặcEL, EM, EN, EO, EP, …..

Đang xem: Nguyên tử hidro

Bán kính các quỹ đạo dừngcủa nguyên tử hiđrôtăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp.Một cách gần đúng, năng lượng của các trạng thái dừng tuân theo định luật

READ:  Solubility In System Nh3 + H3Po4 = Nh4H2Po4, 2 Nh3 + H3Po4 &Rarr (Nh4)2Hpo4

*

(Công thức chính xác là

*

theo đề xuất củaP.J. Mohr, B.N. Taylor, and D.B. Newell (2011)

Dùng máy tính Casio fx-570ES

Tìm giá trị chính xác của ro:Shift 7 05Tìm giá trị chính xác của13,6trong công thức tính năng lượng của các trạng thái dừng:(Hãng Casio dựa trên số liệu được dề xuất năm 1998) bằng cách dùng công thức:

*

Bấm máy tính:Shift 7 06XShift 7 28XShift 7 16/Shift 7 23)

Bảng số liệu sau đây cho biết về các quỹ đạo dừng và các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô

Tên quỹ đạo K L M N O P …….
*
Số nguyên ứng với quỹ đạo dừng 1 2 3 4 5 6 ……
*
Bán kính quỹ đạo ro 4ro 9ro 16ro 25ro 36ro …….
*
Năng lượng của trạng thái dừng E1 E2 E3 E4 E5 E6 …….
*

(Mức iôn hóa)

*

Hìnhvẽ mô tả ba quỹ đạo dừng gần hạt nhân nhất của nguyên tử hiđrô.

Xem thêm: Hình Pikachu Tô Màu Pikachu Đẹp, Ngộ Nghĩnh Cho Bé Tập Tô, Tuyển Chọn Tranh Tô Màu Pikachu Cho Bé

Trong tiên đề thứ hai của Bo, ta sẽ thấy: Khi electrôn của nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng thứ 3 về quỹ đạo dừng thứ 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra một phôtôn có năng lượng

*

2. Tiên đề Bo về sự phát xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao En về trạng thái dừng có năng lượng thấp Em thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em:

*

Trong đó:

*

*

Khi nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp Em mà hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En.

*

Trong đó:

*

*

II. Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

*

Trong ảnh này, ta thấy trong miền ánh sáng thấy được có một só vạch đơn sắc (từ phải sang trái) làđỏ,lam,chàmvà một số vạchtím.

Docác vạch tím cuối cùng trong dãy có độ sáng rất yếu và ở gần miền tử ngoại nên thông thường người ta coi như trong vùng ánh sáng thấy được có 4 vạch quang phổ làđỏ,lam,chàm,tím.và gọi chúnglà 4 vạch điển hình của quang phổ hiđrô.

Vạch đỏđược gọi là vạch Hα bước sóng 0,6563 μmVạch lamđược gọi là vạch Hβ bước sóng 0,4861 μmVạch chàmđược gọi là vạch Hγ bước sóng 0,4340 μmVạch tímđược gọi là vạch Hδ bước sóng 0,4102μm

Tập hợp các vạch quang phổ này được gọi làdãy Ban – me. Dãy Ban – me gồm một số vạch trong vùng ánh sáng thấy được và một số vạch thuộc vùng tử ngoại.

Xem thêm: 9 Bức Tranh Tô Màu Cho Bé Ngộ Nghĩnh Nhất Để Phát Huy Tính Sáng Tạo

Ngoài ra, trong vùng tử ngoại người ta còn quan sát thấy (nhờ chất phát quang) các vạch quang phổ thuộcdãy Lai-man; trong vùng hồng ngoại ta còn quan sát thấy (nhờ máy ảnh hồng ngoại) các vạch thuộc dãyPa-sen, ……

Áp dụng hai tiên đề Bo ta giải thích được sự tạo thành các quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

Ta có thể dùng sơ đồ quỹ đạo sau đây để giải thích:

*

Hoặc dùng sơ đồ năng lượng sau đây:

*

Dùng máy tính Casio fx-570ES để tính nhanh bước sóng của các vạch quang phổ hiđrô

Ta áp dụng công thức sau:

*

Trong đó R∞ là giá trị truy cập được từ máy tính bằng cách bấmShift 7 16λnmđược tính theo đơn vị m(để đổi sang μmta phải nhân thêm 106)

Ví dụ Ta cần tính bước sóngλ32mà nguyên tử hiđrô phát rakhi electron chuyển từ quỹ đạo M (ứng với n = 3) về quỹ đạo L (ứng với m = 2). Công thức là:

*

Bấm máy tính như sau:

Shift 7 16 X ((1 /2^2) – (1/3^2)) = 1524129,385Nghịch đảo (X-1) để có:6,561.10-7mMuốn kết quả raμm tanhân thêm 106λ32= 0,6561μm

Bài trước Lên đầu trang Bài kế tiếp Trở về trang chủ

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Hóa học

Bài viết hay nhất