Dựa trên thí nghiệm tán xạ hạt a, Rutherford đề xuất một mô hình hành tinh nguyên tử (Hình 21.5 a).
a) Mô tả mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford.
b) Giải thích mô hình cấu tạo nguyên tử của Rutherford dựa vào các câu trả lời ở ý 1.
Trong lịch sử các thuyết về mô hình nguyên tử, có mô hình hành tinh nguyên tử và mô hình hiện đại nguyên tử. Theo em, trong hai hình bên, hình nào thể hiện mô hình hành tinh nguyên tử, hình nào thể hiện mô hình hiện đại của nguyên tử?
- Mô hình hành tinh nguyên tử mô tả về sự chuyển động của electron.
- Hình a không mô tả sự chuyển động của electron
- Hình b mô tả sự chuyển động của electron
=> Hình b thể hiện mô hình hành tinh nguyên tử và Hình a thể hiện mô hình hiện đại của nguyên tử.
Trả lời những câu hỏi sau đây liên quan đến mô hình Rutherford – Bohr và mô hình hiện đại về nguyên tử.
a) Vì sao còn gọi mô hình Rutherford – Bohr là mô hình hành tinh nguyên tử?
b) Theo mô hình hiện đại, orbital p có hình số tám nổi với hai phần (còn gọi là hai thùy) giống hệt nhau. Xác suất tìm thấy electron ở mỗi thùy là khoảng bao nhiêu phần trăm?
c) So sánh sự giống và khác nhau giữa mô hình Rutherford – Bohr và mô hình hiện đại về nguyên tử.
a) Mô hình Rutherford – Bohr còn gọi là mô hình hành tinh nguyên tử vì trong mô hình Rutherford – Bohr electron quay xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo giống như các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.
b) Theo mô hình hiện đại, xác suất tìm thấy electron ở mỗi thùy trong AO p là khoảng 90%.
c)
Dựa theo mô hình nguyên tử của Rutherford – Bohr, hãy vẽ mô hình nguyên tử các nguyên tố có Z từ 1 đến 11.
Quan sát Hình 2.2, áp dụng mô hình nguyên tử của Bo, mô tả cấu tạo của nguyên tử hydrogen và nguyên tử carbon
Áp dụng mô hình nguyên tử của Bo
- Nguyên tử hydrogen:
+ Hạt nhân nằm ở tâm, mang điện tích dương
+ Có 1 electron (mang điện tích âm) nằm ở lớp thứ nhất, quay xung quanh hạt nhân
- Nguyên tử carbon:
+ Hạt nhân nằm ở tâm, mang điện tích dương
+ Có 2 lớp electron và 6 electron phân bố ở các lớp: lớp thứ nhất có 2 electron, lớp thứ 2 có 4 electron. Các electron quay xung quanh hạt nhân.
Khái niệm AO xuất phát từ mô hình Rutherford – Bohr hay mô hình hiện đại về nguyên tử?
Khái niệm AO (orbital nguyên tử) xuất phát từ mô hình hiện đại về nguyên tử
Hình 19.1 mô tả một thí nghiệm dùng để chứng minh các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt, giữa chúng có khoảng cách.
Hãy dựa vào hình vẽ trên để mô tả cách làm thí nghiệm, cách giải thích kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận.
Mô tả thí nghiệm:
- Lấy 100cm3 nước và 50cm3 sirô đổ chung vào bình, ta thu được thể tích hỗn hợp là 140cm3.
- Giải thích: Khi đổ nước vào sirô chung với nhau thì các phân tử nước xen lẫn vào các phân tử sirô làm cho thể tích hỗn hợp giảm. Điều này chứng tỏ: giữa các phân tử có khoảng cách.
Tìm hiểu cấu tạo một số nguyên tử
Chuẩn bị: Mô hình nguyên tử của các nguyên tử carbon, nitrogen, oxygen theo Hình 2.5.
Quan sát các mô hình nguyên tử đã chuẩn bị, thảo luận nhóm và hoàn thành bảng theo mẫu sau:
Các số điền hàng carbon lần lượt là: 6 - 6 - 2 - 4
Các số điền hàng oxygen lần lượt là: 8 - 8 - 2 - 6
Các số điền hàng nitrogen lần lượt là: 7 - 7 - 2 - 5
Các nguyên tố chu kì 2 có bao nhiêu lớp electron? Vẽ mô hình nguyên tử theo Rutherford – Bohr của Li và F để giải thích về sự khác biệt bán kính nguyên tử.
- Các nguyên tố chu kì 2 có 2 lớp electron.
- Mô hình nguyên tử của Li (Z = 3) và F (Z = 9) theo Rutherford – Bohr như sau:
- Nguyên tố Li và F đều có 2 lớp electron nên cùng chu kì 2, số đơn vị điện tích hạt nhân của Li nhỏ hơn F. Vì vậy bán kính nguyên tử Li lớn hơn nguyên tử F.
Sử dụng mô hình Rutherford – Bohr, hãy cho biết khi electron của nguyên tử H hấp thụ một năng lượng phù hợp, electron đó sẽ chuyển ra xa hay tiến gần vào hạt nhân hơn. Giải thích.
Theo mô hình Rutherford – Bohr Electron ở càng xa hạt nhân thì có năng lượng càng cao.
Vì thế nên khi electron của nguyên tử H hấp thụ một năng lượng phù hợp, electron đó sẽ chuyển ra xa hạt nhân hơn.
Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 54.Biết số hạt ở vỏ ít hơn số hạt trong nhân là 20
a) Xác định số hạt mỗi loại
b) Vẽ mô hình cấu tạo nguyên tử X
a, Số electron: (54 - 20) : 2 = 17 (hạt)
Tổng số proton và neutron: 54 - 17 = 37 (hạt)
Ta có: số e = số p = 17
=> số n = 37 - 17 = 20