Năng lượng của electron trong hệ gồm 1 electron và 1 hạt nhân

Trang trước Trang sau

Bài 4.16 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: 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:

$E_{1 (H)} = - 2, 18 \times 10^{- 18} \times \frac{1^{2}}{1^{2}} = - 2, 18 \times 10^{- 18} (J)$

Năng lượng của electron lớp thứ nhất của He⁺:

$E_{1 (H e^{+})} = - 2, 18 \times 10^{- 18} \times \frac{2^{2}}{1^{2}} = - 8, 72 \times 10^{- 18} (J)$

Năng lượng của electron lớp thứ nhất của Li²⁺:

$E_{1 (L {i^{2}}^{+})} = - 2, 18 \times 10^{- 18} \times \frac{3^{2}}{1^{2}} = - 1, 962 \times 10^{- 17} (J)$

Theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, năng lượng của electron lớp thứ nhất của H, He⁺, Li²⁺ trở lên âm hơn. Điều này được giải thích là khi Z tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron cũng sẽ tăng lên.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Hóa học lớp 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác