Trả lời Câu 4.16 trang 12 Bài 4. Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử SBT Hóa 10 Cánh diều.
Câu hỏi/Đề bài:
Năng lượng của electron trong hệ gồm 1 electron và 1 hạt nhân (như H, He+, …) theo mô hình Rutherford – Bohr cũng như mô hình hiện đại đều phụ thuộc vào số thứ tự của lớp (n) và điện tích hạt nhân (Z) như sau:
\({E_n} = – 2,18 \times {10^{ – 18}} \times \frac{{{Z^2}}}{{{n^2}}}\) (J)
trong đó Z là điện tích hạt nhân; n = 1, 2, 3, … là số thứ tự của lớp electron.
Hãy tính và so sánh (có giải thích) năng lượng của electron lớp thứ nhất của H, He+, Li2+.
Lời giải:
Năng lượng của electron lớp thứ nhất của H:
\({E_{1(H)}} = – 2,18 \times {10^{ – 18}} \times \frac{{{1^2}}}{{{1^2}}} = – 2,{18.10^{ – 18}}\)(J)
Năng lượng của electron lớp thứ nhất của He+:
\({E_{1(H{e^ + })}} = – 2,18 \times {10^{ – 18}} \times \frac{{{2^2}}}{{{1^2}}} = – 8,{72.10^{ – 18}}\)(J)
Năng lượng của electron lớp thứ nhất của Li2+:
\({E_{1(L{i^{2 + }})}} = – 2,18 \times {10^{ – 18}} \times \frac{{{3^2}}}{{{1^2}}} = – 1,{96.10^{ – 17}}\)(J)
-> THeo chiều tăng điện tích hạt nhân, năng lượng của e lớp thứ nhất tăng dần theo thứ tự từ H, He+, Li2+
khi Z tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron cũng sẽ tăng lên.