化学类11gydF4y2Ba

原子结构gydF4y2Ba

NCERT解决方案gydF4y2Ba

第1部分gydF4y2Ba

问题1:gydF4y2Ba

(一)计算电子的数量将体重1克。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba1个电子的质量= 9.1094×10gydF4y2Ba-31年gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

= 9.1094×10gydF4y2Ba-28年gydF4y2BaggydF4y2Ba

所以,1 g的电子数量= (1 g)÷(9.1094×10gydF4y2Ba-28年gydF4y2Bag)gydF4y2Ba

= 1.1×10gydF4y2Ba27gydF4y2Ba

(b)计算一摩尔质量和电荷的电子。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba1个电子的质量= 9.1094×10gydF4y2Ba-31年gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

所以,1摩尔电子= 6.022×10的质量gydF4y2Ba23gydF4y2Ba×9.1094×10gydF4y2Ba-31年gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

= 5.486×10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

负责电子1日= -1.602176×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2BaCgydF4y2Ba

所以,电荷在1摩尔电子= 6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba×-1.602176×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2Ba

= 9.64×10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba

问题2:gydF4y2Ba

(一)计算电子的总数在1摩尔的甲烷。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba电子在一个分子的甲烷(CHgydF4y2Ba4gydF4y2Ba)= 6 + 4 = 10gydF4y2Ba

因此,电子在1摩尔的甲烷的数量= 6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba×10gydF4y2Ba

= 6.022×10gydF4y2Ba24gydF4y2Ba

(b)发现中子总数和总质量的7毫克gydF4y2Ba14gydF4y2Bac(假设一个中子的质量= 1.675×10gydF4y2Ba-27年gydF4y2Ba公斤)。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba我们知道,原子序数的C = 6gydF4y2Ba

所以,没有。质子的C = 6gydF4y2Ba

所以,没有。中子的C = 14 - 6 = 8gydF4y2Ba

质量数= 14gydF4y2Ba

所以,给定C包含1摩尔的14 g碳gydF4y2Ba

不。中子在1摩尔(或14 g)的C = 8×6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba

所以,中子数在7 g C = (8×6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)÷2gydF4y2Ba

所以,中子数7 C =(2×6.022×10毫克gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)÷1000gydF4y2Ba

= 1.204×10gydF4y2Ba21gydF4y2Ba

现在,总质量的中子= 1.675×10gydF4y2Ba-27年gydF4y2Ba公斤×1.204×10gydF4y2Ba21gydF4y2Ba

= 2.016×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

(c)发现总数和总质量的质子在34毫克的北半球gydF4y2Ba3gydF4y2BaSTP。gydF4y2Ba

答案会改变如果温度和压力变化?gydF4y2Ba

答:gydF4y2BaNH的质子数gydF4y2Ba3gydF4y2Ba= 7 + 3 = 10gydF4y2Ba

NH的分子质量gydF4y2Ba3gydF4y2Ba= 14 + 3 = 17gydF4y2Ba

因此,分子数17 g氨= 6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba

的质子数17 g(或17000毫克)氨= 10×6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba

所以,没有。质子在34毫克氨= 10×6.022×10gydF4y2Ba23gydF4y2Ba×34÷17000gydF4y2Ba

= 1.202×10gydF4y2Ba22gydF4y2Ba

现在,1质子= 1.67267×10的质量gydF4y2Ba-27年gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

所以,给定数量的质子的质量gydF4y2Ba

= 1.67267×10gydF4y2Ba-27年gydF4y2Ba公斤×1.202×10gydF4y2Ba22gydF4y2Ba

= 2.01×10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba公斤gydF4y2Ba

问题3:有多少中子和质子在以下核吗?gydF4y2Ba

13gydF4y2Ba6gydF4y2BaC,gydF4y2Ba16gydF4y2Ba8gydF4y2Ba啊,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba12gydF4y2Ba毫克,gydF4y2Ba56gydF4y2Ba26gydF4y2Ba铁、gydF4y2Ba88年gydF4y2Ba38gydF4y2Ba老gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba原子序数(Z)的C = 6gydF4y2Ba

质量数(A)的C = 13gydF4y2Ba

所以,没有。质子的C = 6gydF4y2Ba

不。中子的C = 13 - 6 = 7gydF4y2Ba

原子序数(Z)的O = 8gydF4y2Ba

质量数O = 16 (A)gydF4y2Ba

所以,没有。质子的O = 8gydF4y2Ba

不。中子的O = 16 - 8 = 8gydF4y2Ba

同样的,gydF4y2Ba

不。质子的Mg = 12,也没有。中子= 12gydF4y2Ba

不。质子的铁= 26,没有。中子= 30gydF4y2Ba

不。质子的Sr = 38也没有。中子= 50gydF4y2Ba

问题4:写的完整符号用给定的原子序数(Z)和原子的相对原子质量(A)gydF4y2Ba

  1. Z = 17日= 35gydF4y2Ba
  2. Z = 92 = 233gydF4y2Ba
  3. Z = 4, A = 9gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba(一)Cl (b) U, (c)gydF4y2Ba

问题5:黄灯发出钠灯有580 nm波长(λ)。计算频率(ν)和波数(gydF4y2BaνgydF4y2Ba黄灯的)。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba黄色光的频率可以计算如下:gydF4y2Ba

我们知道“ν= c /λ”gydF4y2Ba

鉴于:c = 3×10gydF4y2Ba8gydF4y2Ba女士gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

λ= 580海里= 580×10gydF4y2Ba9gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

所以,'ν= (3 xx10 ^ 8 m \ s ^ (1) / (580×10 ^ (9) m)”gydF4y2Ba

= 5.17×10gydF4y2Ba-14年gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

黄色光的波数可以计算如下:gydF4y2Ba

波数(gydF4y2BaνgydF4y2Ba)' = 1 /λ' ' = 1 / (580 xx10 ^ (9) m)”gydF4y2Ba

= 1.724×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

问题6:找到每个光子的能量gydF4y2Ba

(一)对应于频率3×10的光gydF4y2Ba15gydF4y2Ba赫兹。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba光子的能量(E) = hνgydF4y2Ba

我们知道,普朗克常数h = 6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ sgydF4y2Ba

鉴于ν= 3×10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba赫兹= 3×10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

所以,E = (6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ s)×(3×10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

= 1.9878×10gydF4y2Ba-18年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

(b) 0.50Å波长。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba频率可以计算如下:gydF4y2Ba

ν= ' c /λ'gydF4y2Ba

= ' (3 xx10 ^ 8 m \ s ^ (1) / (0.5 xx10 ^(-10)米)= 6 xx10 ^(18)的年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

现在,能量可以计算如下:E = hνgydF4y2Ba

= (6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ s)×(6×10gydF4y2Ba18gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

= 3.975×10gydF4y2Ba-15年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

问题7:计算波长的光波的频率和波数期是2.0×10gydF4y2Ba-10年gydF4y2Ba年代。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba频率(ν)= 1 /gydF4y2Ba

= 1)÷(2.0×10gydF4y2Ba-10年gydF4y2Bas)gydF4y2Ba

= 0.5×10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

现在,波长可以计算如下:gydF4y2Ba

“λ= c /ν”gydF4y2Ba

= (3×10gydF4y2Ba8gydF4y2Ba女士gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)÷(0.5×10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

= 6×10gydF4y2Ba2gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

波数(gydF4y2BaνgydF4y2Ba)= 1 /λ的gydF4y2Ba

= 1)÷(6×10gydF4y2Ba2gydF4y2Ba米)gydF4y2Ba

= 16.67米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

问题8:什么是光子的波长的数量4000点提供1 J的能量?gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba波长λ= 4000点= 4000×10gydF4y2Ba-12年gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

= 4×10gydF4y2Ba9gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

普朗克常数:h = 6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ sgydF4y2Ba

光速c = 3×10gydF4y2Ba8gydF4y2Bam sgydF4y2Ba1gydF4y2Ba

光子的能量(E) = ' (hc) /(λ)gydF4y2Ba

' = (6.626 xx10 ^ (-34) Js \ xx3xx10 ^ ^女士8 (1)/ (4 xx10 ^ (9) m)”gydF4y2Ba

= 4.97×10gydF4y2Ba-17年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

问题9:光子的波长4×10gydF4y2Ba7gydF4y2Bam罢工一个金属表面,金属的功函数2.13 eV。计算(i)光子的能量(eV), (ii)的动能发射,和(3)光电子(1 eV的速度= 1.6020×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2BaJ)。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba光子的能量(E)' = (hc) /(λ)gydF4y2Ba

' = (6.626 xx10 ^ (-34) Js \ xx3xx10 ^ ^女士8 (1)/ (4 xx10 ^ (7) m)”gydF4y2Ba

= 4.97×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

它可以转换成eV如下:gydF4y2Ba

' = (4.97 xx10 ^ (-19) J) / (1.602 xx10 ^ (-19) J)”gydF4y2Ba

= 3.1电动汽车gydF4y2Ba

动能发射= E -功函数(例如柯发出电子)gydF4y2Ba

= 3.1 - 2.13 = 0.97 eVgydF4y2Ba

光电子速度可以计算如下:gydF4y2Ba

0.97 eV = 0.97×1.602×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2Ba公斤米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba2gydF4y2Ba

我们知道,柯=½mvgydF4y2Ba2gydF4y2Ba

所以,vgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= ' (2 xx0.97xx1.602xx10 ^(-19)公斤\ m ^ 2 s ^ (2)) / (9.1 xx10 ^(-31)千克)”gydF4y2Ba

= 0.34×10gydF4y2Ba12gydF4y2Ba米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba2gydF4y2Ba

或者,v = 5.83×10gydF4y2Ba5gydF4y2Bam sgydF4y2Ba1gydF4y2Ba

问题10:电磁辐射的波长242 nm只是足够的钠原子电离。计算中钠的电离能kJ摩尔gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba波长= 242海里= 242×10gydF4y2Ba9gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

光速c = 3×10gydF4y2Ba8gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

普朗克常数h = 6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ sgydF4y2Ba

能量E = ' (hc) /(λ)gydF4y2Ba

' = (6.626 xx10 ^ (-34) Js \ xx3xx10 ^ ^女士8 (1)/ (242 xx10 ^ 9米)的gydF4y2Ba

= 0.821×10gydF4y2Ba-17年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

电离能每摩尔(E)gydF4y2Ba

' = (0.0821 xx10 ^ (-17) J \ xx6.022xx10 ^(23)文本(摩尔)^ (1)J) / (1000)gydF4y2Ba

= 494 kJ摩尔gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

问题11:25瓦灯泡发出单色黄光µm波长的0.57。每秒计算量子的发射率。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba波长= 0.57×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba米gydF4y2Ba

一个光子的能量(E) = ' (hc) /(λ)gydF4y2Ba

' = (6.626 xx10 ^ (-34) Js \ xx3xx10 ^ ^女士8 (1)/ (0.57 xx10 ^ (6) m)”gydF4y2Ba

= 3.48×10gydF4y2Ba-19年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

广达电脑每秒的发射率=功率/能量gydF4y2Ba

P = 25瓦= 25 J sgydF4y2Ba1gydF4y2Ba

因此,发射率gydF4y2Ba

' = (25 Js ^ (1) / (3.48 xx10 ^ (-19) J)”gydF4y2Ba

= 7.18×10gydF4y2Ba19gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

问题12:电子从金属表面与零排放速度时暴露于辐射的波长6800Å。计算阈值频率(νgydF4y2Ba0gydF4y2Ba)和功函数(wgydF4y2Ba0gydF4y2Ba的金属。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba阈值的频率νgydF4y2Ba0gydF4y2Ba= c /λgydF4y2Ba

女士' = (3 xx10 ^ 8 ^ (1) / (68 xx10 ^ (8) m)”gydF4y2Ba

= 4.41×10gydF4y2Ba14gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

功函数WgydF4y2Ba0gydF4y2Ba= hνgydF4y2Ba0gydF4y2Ba

= (6.626×10gydF4y2Ba-34年gydF4y2BaJ s)×(4.41×10gydF4y2Ba14gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

= 2.92×10 mgydF4y2Ba-19年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

问题13:什么是光的波长发射时,氢原子中的电子经历从一个能级与n = 4过渡到一个能级与n = 2 ?gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba根据巴尔末公式gydF4y2Ba

波数(ν)= ' R_H [1 / n_1 ^ 2 - 1 /甲烷^ 2]厘米^ (1)”gydF4y2Ba

在这里,ngydF4y2Ba1gydF4y2Ban = 2,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba= 4gydF4y2Ba

RgydF4y2BaHgydF4y2Ba(里德伯常量)= 109677厘米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

所以,ν”= 109677(1 /(2 ^ 2)1 /(4 ^ 2)]厘米^ (1)”gydF4y2Ba

' = (109677 xx3) /(16)厘米^ (1)”gydF4y2Ba

现在,“λ= 1 /ν= (16)/ (109677 xx3)厘米的gydF4y2Ba

' = (16 xx10 ^ 7) / (109677 xx3)海里= 486 nmgydF4y2Ba

问题14:需要多少能量电离一个H原子轨道如果电子占据了n = 5 ?比较你的答案和H原子的电离作用焓(能量需要把电子从n = 1轨道)。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba氢原子的能量在静止状态是由以下方程:gydF4y2Ba

' E_n = -R_H (1 / (n ^ 2))”gydF4y2Ba

在那里;n = 1, 2, 3, 4,(轨道)gydF4y2Ba

RgydF4y2BaHgydF4y2Ba= 2.18×10gydF4y2Ba-18年gydF4y2BaJgydF4y2Ba

因此,氢电离作用能,电子在轨道上n = 5可以计算如下:gydF4y2Ba

即gydF4y2Ba5gydF4y2Ba= EgydF4y2Ba∞gydF4y2Ba- EgydF4y2Ba5gydF4y2Ba

' = 0 - ((-2.18 xx10 ^(-18)) /(25))的原子gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

= 8.72×10gydF4y2Ba-20年gydF4y2BaJ原子gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

氢电离作用能,电子在轨道上n = 1gydF4y2Ba

即gydF4y2Ba1gydF4y2Ba= EgydF4y2Ba∞gydF4y2Ba- EgydF4y2Ba1gydF4y2Ba

' = 0 - ((-2.18 xx10 ^(-18)) /(1))的原子gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

= 2.18×10gydF4y2Ba-18年gydF4y2BaJ原子gydF4y2Ba1gydF4y2Ba

比较”(IE_1) / (IE_1) = 25 'gydF4y2Ba

问题15:发射谱线的最大数量的H原子受激电子基态n = 6滴?gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba最大数量的发射谱线gydF4y2Ba

' = (n (n - 1) / 2 = (6 (6 - 1) / 2 = 15 'gydF4y2Ba

问题16:gydF4y2Ba

(a)与第一个轨道相关的能源氢原子是-2.18×10gydF4y2Ba-18年gydF4y2BaJ原子gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。第五个轨道的能量是什么?gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba它可以解决问题14gydF4y2Ba

(b)计算波尔半径的第五个氢原子轨道。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba氢原子半径为r =gydF4y2BangydF4y2Ba= 0.529×ngydF4y2Ba2gydF4y2BaÅgydF4y2Ba

所以,rgydF4y2Ba5gydF4y2Ba= 0.529×25 = 13.225ÅgydF4y2Ba

问题17:计算最长波长的波数氢原子巴耳末系的过渡。gydF4y2Ba

答:gydF4y2Ba根据巴尔末公式gydF4y2Ba

“ν= 1 /λ= R_H [1 / (n_1 ^ 2) 1 /(甲烷、^ 2))”gydF4y2Ba

为了有最长波长、波数应该是最少的。当ngydF4y2Ba2gydF4y2Ba- ngydF4y2Ba1gydF4y2Ba是最低的。因此,对于巴耳末系ngydF4y2Ba1gydF4y2Ba必须2和ngydF4y2Ba2gydF4y2Ba必须是3。gydF4y2Ba

所以,ν' = (1.097 xx10 7 m ^ ^ (1)) (1 / (2 ^ 2) 1 / (3 ^ 2))”gydF4y2Ba

' = 1.097 xx10 7 m ^ ^ (1) (5 / (36))”gydF4y2Ba

= 1.5233×10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba


Baidu
map