Bài tập nâng cao chuyên đề đại cương Trang: 1 Phần 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ BÀI TẬP PHÂN RÃ PHÓNG XẠ -PHẢN ỨGN HẠT NHÂN Caâu 1: Chất phóng xạ Phần 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ BÀI TẬP PHÂN RÃ PHÓNG XẠ -PHẢN ỨGN HẠT NHÂN Caâu 1: Chất phóng xạ 210 Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính khối lượng Po có độ phóng xạ là 1 Ci (ĐS: 0,222 mg) Câu 2: Tính tuổi của một pho tượng cổ bằng gỗ biết rằng độ phóng xạ − β của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ cùng khối lượng vừa mới chặt. Biết 14 Bài tập nâng cao chuyên đề đại cương b. Quy luật liên hệ E 1 với Z : Z càng tăng E 1 càng âm (càng thấp). Qui luật này phản ánh tác dụng lực hút hạt nhân tới e được xét: Z càng lớn lực hút càng mạnh → năng lượng càng thấp → hệ càng bền, bền nhất là O 7+. Câu 4: Việc giải phương trình Schrodinger cho hệ nguyên tử 1electron phù hợp tốt với lý thuyết cổ điển của Bohr về sự lượng tử hóa năng lượng. Để tính năng lượng trung bình của các liên kết O-H trong phân tử nước, ta cần sử dụng các thông tin sau: - Năng lượng liên kết H-H: 435,9KJ/mol - Năng lượng liên kết O=O: 498,7KJ/mol - Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy 2mol H2: 483,68KJ Ta có thể sử dụng định luật Hess để tính năng lượng trung bình của các liên kết O-H. Định luật Hess cho biết rằng năng lượng của một quá trình hóa học không phụ thuộc vào cách thức thực hiện quá trình đó, mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và trạng thái cuối cùng của hệ thống. Trong trường hợp này, ta có thể sử dụng ba phản ứng để tính năng lượng trung bình của các liên kết O-H: 1. Phản ứng 1: Đốt cháy 1mol H2 H2 + 1/2O2 -> H2O Năng lượng tỏa ra: -241,84KJ/mol (được tính bằng cách lấy năng lượng tỏa ra khi đốt cháy 2mol H2 chia đôi) 2. Phản ứng 2: Phân huỷ 1mol H2O H2O -> H2 + 1/2O2 Năng lượng hấp thụ: 241,84KJ/mol (được tính bằng cách đổi dấu của năng lượng tỏa ra trong phản ứng 1) 3. Phản ứng 3: Tạo thành 1mol H2O từ H2 và 1/2O2 H2 + 1/2O2 -> H2O Năng lượng hấp thụ: x (cần tính) Theo định luật Hess, ta có thể tính năng lượng hấp thụ của phản ứng 3 bằng cách cộng năng lượng của phản ứng 1 và phản ứng 2: Năng lượng hấp thụ của phản ứng 3 = Năng lượng hấp thụ của phản ứng 2 + Năng lượng tỏa ra của phản ứng 1 x = 241,84KJ/mol + (-241,84KJ/mol) = 0KJ/mol Tức là không có năng lượng hấp thụ hay tỏa ra trong phản ứng 3. Phản ứng 3 tương ứng với quá trình tạo thành liên kết O-H trong phân tử nước. Vì vậy, năng lượng trung bình của các liên kết O-H trong phân tử nước là: Năng lượng trung bình của các liên kết O-H = Năng lượng của phản ứng 3 / số liên kết O-H trong phân tử nước \= 0KJ/mol / 2 liên kết O-H \= 0KJ/mol Vậy, năng lượng trung bình của các liên kết O-H trong phân tử nước là 0KJ/mol. Lưu ý rằng đây là giá trị trung bình, và các liên kết O-H trong phân tử nước có thể có năng lượng khác nhau tùy thuộc vào vị trí của chúng trong phân tử. Độ hụt khối và Năng lượng liên kết của hạt nhân là hai nội dung quan trọng ở phần Hạt nhân nguyên tử. Để giúp cho chúng ta nhận biết một cách tổng thể hơn về thế giới vật chất nói chung, ở bài học ngày hôm nay, các em học sinh sẽ cùng nhau tìm hiểu và nghiên cứu về các kiến thức liên quan đến Độ hụt khối, Lực hạt nhân và Năng lượng liên kết của hạt nhân. Chào các em! Hôm nay mình qua Bài 2: Độ hụt khối năng lượng liên kết của chương hạt nhân. Ở bài đầu tiên mình đã xét tính chất và cấu tạo của hạt nhân, đơn vị như thế nào, năng lượng, khối lượng có liên hệ như thế nào, rồi nói về lực hạt nhân. Hôm nay mình xét độ hụt khối và năng lượng liên kết đây là vấn đề quan trọng của hạt nhân.
Xét hạt nhân: \(_{Z}^{A}\textrm{X}\) Gọi mp, mn lần lượt là khối lượng của 1 prôtôn và 1 nơtron. Khối lượng của các prôtôn và nơtron khi chưa liên kết thành hạt nhân X: m0 = Zmp + (A - Z).mn Khối lượng hạt nhân X: m = mx ⇒ Độ hụt khối: \(\Delta m=m_{0}-m_{X}\) ⇒ \(\Delta m=Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}\) Ví dụ: .PNG) II. Năng lượng liên kết: Là năng lượng tỏa ra khi kết hợp các nuclôn thành hạt nhân \(W_{lk}=\Delta mc^2=[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}].c^2\) Năng lượng liên kết hạt nhân còn gọi là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân * Năng lượng liên kết riêng: Năng lượng liên kết riêng (Wlkr) là năng lượng kiên kết tính cho 1 nuclôn \(\Rightarrow W_{lkr}=\frac{W_{lk}}{A}=\frac{[Zm_{p}+(A-Z)m_{n}-m_{X}]}{A}\) Để so sánh tính bền vững của hạt nhân ta dựa vào NL liên kết riêng ⇒ Hạt nhân có NL liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững (các hạt nhân có 50 < A < 80 gọi là các hạt nhân trung bình ⇒ rất bền vững) Ví dụ 1: Cho mHe = 40015u, mp = 1,0073u, mn = 1,0087u. Tìm năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{He}\)? Lấy \(1u=931,5 \ \frac{MeV}{c^2}\) Giải: \(W_{lk}=[2.1,0073+2.1,0087-4,0015].uc^2\) \(= (2.1,0073+2.1,0087-4,0015). 931,5\) \(\Rightarrow W_{lk}=28,41 \ (MeV)\) Ví dụ 2: Cho năng lượng liên kết của \(_{2}{4}\textrm{He}\) và \(_{26}{56}\textrm{Fe}\) lần lượt là 28,41 MeV và 492 MeV. Hạt nhân nào bền hơn? |
