ỨNG DỤNG THUYẾT LƯỢNG TỬ

Bài 53
ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ
TRONG NGUYÊN TỬ HYĐRÔ
NỘI DUNG BÀI MỚI
I-MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
II-GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG
PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ
I-Mẫu nguyên tử Borh
II-Quang phổ vạch Hyđrô Tài liệu tham khảo

I-MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
A)VÀI NÉT VỀ CÁC MẪU
NGUYÊN TỬ TRƯỚC ĐÓ
1)Mẫu nguyên tử Thomson.
-Là quả cầu đặc mang điện tích
dương,các electron chuyển động
trong quả cầu đó.


Thomson
MẪU NGUYÊN TỬ THOMSON

2) Mẫu nguyên tử Rutherford
-Để khắc phục những khó khăn của mẫu
nguyên tử Thomson, năm 1911 học trò
của Thomson là Rutherford đã làm nhiều
thí nghiệm dùng electron bắn vào lá vàng
mỏng, ông nhận xét nguyên tử không thể
có cấu tạo là quả cầu đặc từ đó ông đưa
ra mẫu nguyên tử Rutherford.

-Còn có tên gọi là mẫu hành tinh: bao gồm
các electron mang điện tích âm chuyển
động xung quanh hạt nhân mang điện tích
dương.

RUTHERFORD
MẪU NGUYÊN TỬ HÀNH TINH CHO
NGUYÊN TỬ HYĐRÔ

MẪU NGUYÊN TỬ HÀNH TINH
CHO 1 SỐ NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
KHÁC.

Cả hai mẫu nguyên tử trên đều gặp khó khăn
trong việc giải thích tính bền vững của
nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch
của nguyên tử Hyđrô
Năm 1913,
Bohr vận dụng
tinh thần của
thuyết lượng
tử để xây dựng
mẫu nguyên tử
Bohr với 2 tiên
đề chính sau
đây:
Bohr

B)MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
a)Tiên đề 1:(Về các trạng thái dừng)

nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng
thái có năng luợng xác định gọi là trạng
thái dừng.Trong các trạng thái dừng
nguyên tử không bức xạ.

Như trong mô hình sau electron
trong nguyên tử hyđrô đang tồn tại ở
trạng thái dừng thứ nhất.

B)MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
b)Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ nguyên tử:
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có
năng lượng

n
E
m
E
n m
h f E E
ε
= = −
Sang trạng thái dừng có năng lượng nhỏ hơn
thì nguyên tử phát ra 1 phôtôn có năng
lượng đúng bằng :

#)Hệ quả:
Trong trạng thái dừng của các nguyên tử,
electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân
theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn

xác định ,gọi là các quỹ đạo dừng.
-Đối với nguyên tử Hyđrô, bán kính quỹ đạo
dừng tăng tỉ lệ với bình phương các số
nguyên liên tiếp.

#)Hệ quả:
-Quỹ đạo thứ nhất có bán kính:
-Quỹ đạo thứ hai có bán kính:
…………
Trong đó:
Gọi là bán kính Bohr
-Quỹ đạo có bán kính càng lớn thì ứng với năng
lượng lớn và ngược lại.
-Tên quỹ đạo theo thứ tự từ 1 đến 6 là:
K, L, M, N, O, P
Ví dụ:
0
r
0
4 r
11
0
5,3.10r m
−
=

Năng lượng và quỹ đạo của electron
Năng lượng và quỹ đạo của electron
trong nguyên tử Hyđrô ở trạng thái
trong nguyên tử Hyđrô ở trạng thái

cơ bản
cơ bản

Năng lượng và quỹ đạo của electron
Năng lượng và quỹ đạo của electron
trong nguyên tử Hyđrô ở trạng thái
trong nguyên tử Hyđrô ở trạng thái
tiếp theo
tiếp theo

Xét nguyên tử Hyđrô ở trạng thái
như hình vẽ. Hiện tượng gì xảy ra khi
electron chuyển xuống
trạng thái
có mức năng lượng thấp hơn?

Trả lời: Nguyên tử Hyđrô sẽ bức
xạ một phôtôn

Bài 53:
ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ
TRONG NGUYÊN TỬ HYĐRÔ
NỘI DUNG BÀI MỚI:
I-MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
II-GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG
PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ
I-Mẫu nguyên tử Borh
II-Quang phổ vạch Hyđrô Tài liệu tham khảo

II-GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH

QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ
-Thực nghiệm cho thấy các vạch trong quang
phổ phát xạ của Hydrô sắp xếp thành những dãy
xác định, tách rời hẳn nhau.

+)Vùng tử ngoại:
Dãy Lyman

+)Dãy Balmer
một phần nằm trong vùng tử ngoại,
một phần thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy.

+)Vùng hồng ngoại:
Dãy Paschen
Giải thích ?

Khi nhận được năng lượng kích thích, các
Khi nhận được năng lượng kích thích, các
electron chuyển lên quỹ đạo có mức năng
electron chuyển lên quỹ đạo có mức năng
lượng cao hơn.
lượng cao hơn.
Ví dụ: electron đang ở quỹ đạo thứ nhất
Ví dụ: electron đang ở quỹ đạo thứ nhất
như hình vẽ nhận được năng lượng
như hình vẽ nhận được năng lượng

Nó sẽ chuyển lên mức năng
lượng cao hơn tương ứng với
năng lượng nhận được và tồn tại

ở trạng thái kích thích

Thời gian sống ở trạng thái kích thích
rất ngắn, sau đó các electron chuyển
xuống trạng thái có năng lượng thấp
hơn và phát ra phôtôn

Vậy, khi electron chuyển từ trang thái có
mức năng lượng cao xuống trạng thái
có mức năng luợng thấp thì nó phát ra
phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu mức
năng lượng ứng với hai quỹ đạo đó
-Mỗi phôtôn có tần số f lại ứng với một sóng
ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định
bởi:
c
f
λ
=
n m
h f E E
ε
= = −

KẾT LUẬN
Mỗi sóng ánh sáng đơn sắc lại cho một vạch quang
phổ có màu nhất định. Vì vậy quang phổ là quang
phổ vạch.
-Có sự tạo thành các dãy vì:
+) Dãy Lyman: do sự bức xạ phôtôn của các electron

khi chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K.
+) Dãy Balmer: do sự bức xạ phôtôn của các
electron khi chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo L.
+) Dãy Paschen: do sự bức xạ phôtôn của các
electron khi chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo M.

Sự tạo thành các dãy quang phổ có thể tóm
tắt qua sơ đồ sau:
K
L
M
N
Lyman Balmer Paschen

Sơ đồ tạo thành các dãy quang
phổ, sự iôn hóa và bước sóng
của các phổ của nguyên tử Hyđrô