Bài tập Hóa học đại cương - Hóa học lý thuyết cơ sở

LÂM NGỌC THIẾM (Chủ biên)
TRẦN HIỆP HẢI
(Hoá học lý thuyết cơ sỏ)
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
LÂM NGỌC THIỂM (Chủ biên)
TRẦN HIỆP HẢI
BÀI TẬP
HÚA HỌC DẠI CUDNG
(Hóa học lý thuyết cơ sỏ)
(In lần thứ III có sửa chữa và bổ sung)
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Lời Nói ĐẦU
Thông thường giữa lý thuyết và bài tâppj của một môn
học bao giờ cũng được gắn kết chặt chẽ với nhau. Đế làm được
các dạng bài tập người học phải hiểu kỹ lý thuyết và biết cách
vận dụng nó vào từng trường hợp cụ thể, kể cả các phép chuyển
đổi đơn vị tính lẫn thủ thuật giải toán.
Cuốn Bài tâp hóa hoc đai cương (Hóa hoc lý thuyết
cơ sở) nhằm đáp ứng các yêu cầu này.
Sách gồm 17 chương gồm hầu hết các vấn đề lý thuyết cơ
sở của hóa học và được trình bày dưới dạng bài tập. ơ môi
chương chúng tôi lại phân làm 3 phần nhỏ:
A. Tóm tắt lý thuyết
B. Bài tập có lời giải
c. Bài tập chưa có lời giải
Trong chương cuối cùng của sách chúng tôi trích dẫn
một sô đề thi tuyển sinh và đáp án của môn học này nhằm
giúp cho bạn đọc dễ hình dung về một đề thi tổng hợp và cách
giải quyết nó.
3
Nội dung cuốn bài tập được biên soạn theo đúng chương

trình chuẩn đã được hội đồng chuyên ngành Đại học Quốc gia
Hà Nội thông qua.
Các tác giả. và Nhà xuất bản rất mong nhận được những
ý kiến đóng góp của độc giả đê lần xuất bản sau được hoàn
thiện hơn.
Các tác giả
4
M Ụ C L Ụ C
Trang
Khái niệm vể thứ nguyên, đcin vi

7
Chương I. Một số’ khái niệm chung

13
Chương II. Nguyên lý I của nhiệt động lực học. Nhiệt
hóa học

25
Chương III. Nguyên lý II của nhiệt động lực học

45
Chương IV. Cân bằng hóa học 59
Chương V. Dung dịch

83
Chương VI. Động hóa học
.
119
Chương VII. Điện hóa học

139
Chương VIII. Hạt nhân nguyên tử

161
Chương IX. ,,\ Cấu tạo nguyên tử theo quan điểm cơ học
lượng tử 171
Chương X. Nguyên tử hidro 179
Chương XI. Nguyên tử nhiều electron

193
Chương XII. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học 203
Chương XIII. Các khái niệm chung về liên kết thuyết VB. 215
Chương XIV. Thuyết MO vê liên kết 243
5
Chương XV. Liên kết giữa các phân tử và trong phức
chất

*

263
ChươngXVI. Liên kết hóa học trong tinh thể

279
Chương XVII. Một số đề thi và hướng dẫn giải môn hóa
học lý thuyết

299
Phụ lục 394
6

KHÁI NIỆM v i THỨ NGUYÊN, DON VỊ
I. Thứ nguyên. Các đại lượng (vật lý) cần đo thường được
viết dưới dạng một biểu thức toán học và được biểu diễn bằng
một phương trình thứ nguyên. Phương trình thứ nguyên có thể
xem như một biểu thức toán và được biểu diễn bằng các đại
lượng cơ sở dưới dạng một tích số)
Tất cả các thứ nguyên của những đại lượng cần đo trong cơ
học đều xuất phát từ 3 đại lượng cơ sở là: Chiều dài: L; khôi
lượng: M; thời gian: T. Các đại lượng này lập thành hệ L.M.T.
n , . , , ,„r , đoạn đường L T
Ví du thứ nguyên cua tôc đô[vj = — ■- —— = — = L.T
thời gian T
rp, , ■ - ■> vận tốc L.T-1 2
1 hứ nguyên cúa gia tôc LaJ = — —

= —

= L. 1
thòi gian T
Thứ nguyên của lực [F] = khôi lượng X gia tốc = M.L.T"2
Thứ nguyên của công (năng lượng) [A] = lực X đoạn đường
= M.L.T'2 X L = M.L2.T‘2
Như vậy thứ nguyên không chỉ rõ các đại lượng cần đo ở
một đơn vị cụ thể nào.
Một đại lượng cần xác định mà ở đó các thứ nguyên của
chúng đều bị triệt tiêu sẽ dẫn tới đại lượng đó không thứ nguyên
II. Đơn vị. Khi người ta tiến hành đo một đại lượng nào đó
7
Các đơn vị đo được xác định bởi mẫu chuẩn lưu giữ tại viện
cân đo quốc tế. Ví dụ mét là đơn vị đo chiều dài.

Độ lớn của một đại lượng vật lý cụ thể mà theo qui ưóc lấy
giá trị bàng sô là 1 được gọi là đơn vị của đại lượng vật lý đó. Ví
dụ: mét, kilogam. Tập hợp các đơn vị làm thành một hệ đơn vị.
Đã có một
số hệ đơn vị thông dụng như: hệ MKS (mét, kilogam,
giây); hệ CGS (xăngtimét, gam, giây)
Trong thực tế, do thói quen, ở từng địa phương, từng vùng
lãnh thổ, ngay cả từng quốc gia người ta sử dụng những đơn vị
rất khác nhau cho cùng một đại lượng đo.
Ví dụ đơn vị chung cho chiều dài là mét, song người Anh
lại dùng Insơ (Inch), phút (foot), trong khi đó người Việt lại dùng
trượng, gang, tấc
Rõ ràng cách dùng này đã gây khó khăn trong giao lưu
quôc tê. Vì vậy cần có một đơn vị quốc tế chung.
III. Hệ đơn vị SI. Nhận thấy sự bất lợi vể việc sử dụng hệ
đơn vị tùy tiện nên vào tháng 10-1960 tại Hội nghị lần thứ XI về
cân đo quôc tê họp ở Paris, các nhà khoa học đã đi đến thông
nhất cần xây dựng một hệ thông đơn vị chung quốc tế. Đó là đơn
vị SI (Viêt tắ t từ chữ Pháp - Système International)
Dưới đầy chúng tôi lược ghi một sô chỉ dẫn quan trọng nhất
thuộc hệ SI có liên quan đến việc sử dụng cho các bài tập hóa đại
cương.
tức là muôn so sánh đại lượng đó vối đại lượng cùng loại lấy làm
chuẩn để so sánh gọi là đơn vị đo.
8
7 đơn vị chính thuộc hệ SI
IIL l. Hệ đơn vị cơ sở
N° Tên đại lượng
Đơn vị
Ký hiệu

Tiêng Việt Tiếng Anh
1 Chiều dài
met metre
m
2 Thời gian
giây
second
s
3 Khối lượng
kilôgam kilogram
kg
4 Lượng chất
mol mol
mol
5 Nhiệt độ
kenvin
Kelvin K
6
Cường độ dòng điện
Ampe
Ampere A
7 Cường đô ánh sáng
nến Candela
cd
III.2. Một sô" đơn vị SI dẫn xuất hay dùng
Từ 7 đơn vị cơ sở nêu trên người ta còn có thể định nghĩa
một số’ đơn vị dẫn xuất thường dùng trong hệ SI. Ví dụ:
- Đơn vị lực. Đó chính là lực tác dụng lên một vật có khôi
lượng lkg gây ra một gia tốc bằng lm/s2. Đơn vị dẫn xuất thu
được ở đây gọi là Newton (N)

IN = lkg.m.s“2
- Đơn vị áp suất. Trong đơn vị SI, áp suât là Pascal (Pa).
Áp suất thu được là do lực tác dụng lên 1 đơn vị diện tích.
lPa = lực/diện tích = = kg ms“2 / m2 = kgm-“1 s-2
m2
Dưới đây là một số đơn vị dẫn xuất hay dùng
N° Tên đại
Đơn vị
Ký Theo
lượng
Tiếng
Việt
Tiếng
Anh
hiệu định nghĩa
1
Lực Niutơn
Newton N kgmí'2
2
Áp suất
Patean
Pascal Pa
kgm“V 2(N/m2)
9
3
Năng lượng
Jun Joule
J
kgm V 2
4

Công suất
Oát
W att
w
kgm2s‘1(i /s)
5
Điện tích
Culông
Coulomb
c
As
6
Điện thế
Vôn
Volt
V
J/As(j /s)
7
Tần sô"
Héc
Hertz
Hz
s“1
III.3. M ột sô đơn vị k h á c hay sử dụn g cần ch u y ển vể hệ SI
Hiện nay, bên cạnh hệ SI là đơn vị chính thức, trong hóa
học ngưòi ta còn dùng một sô" đơn vị khác không thuộc hệ SI gọi
là đơn vị phi SI. Để dễ dàng trong quá trình giải các bài tập hóa
đại cương chúng tôi ghi lại ở bảng dưới đây một sô" đơn vị ngoài
hệ thông cùng các hệ sô" chuyển đổi về hệ SI.
TT

T ên đại Đơn vị
Ky
hieu
Theo
định nghĩa
lương vât lý Tiế ng Viêt
Tiếng A nh
1 C hiều dài micro mét
n ano m ét
Angstrôm
m icrom etre
nan om etre
Angstrom
g m
n m
0
A
' 10 m .
10 '9m
1Gf1°m
2
T hể tích lít
litre I
1 0 3m3
3 Nh iệt độ
tu bách
phân
C elsius
uc
T (K ) =

t°(C )+ 27 3 ,1 5
4
Thời gian
Phút,
giờ
m inute
hour
min
h
60 s
3600 s
5 áp suất
átm ốtp he
bar
tor
m ilim ét
thủy ngân
A tm osp here
bar
torr
m illimetre Hg
atm
bar
To rr
m m Hg
1 ,0 13 .10 öPa
105Pa » 1atm
13 3,3 22 P a
1 33 ,3 2 2P a
6 Năn g lượng

ec
calo
oát giờ
electron -
vôn
erg
C alo rie
W att hour
electro n Volt
erg
cal
W .h
eV
w~ỏ
4.1 84J
36 00 J
1 ,60 2 .10 '19J
7
Đ iệ n tích
Đơ n vị
tĩnh điện
Unit
electro statical
u es C G S
1 1 0 -1 9 C
2,9979
8 Lực
đyn
dyne
dyn

10 ‘SN
9
m ômen lưỡng
cực
Đ ề bai D eb ye
D
1 in-29 C m
2,9979
10
III.4. Quan hệ giữa thứ nguyên và một sô đơn vị thường dùng
N°
Đại lượng Phương
trình
Thứ
nguyên
Đơn vị
xác định SI CGS
1
Diện tích
s = z2
L2
9
m
9
cm
2 Thể tích
v = z3
ư
:ì
m cm,!

3
Vận tốc
l
V = -
t
LT“1 m s“1 cm s"1
4 Gia tốc
V
a = —
t
LT“2
_9
m s
cm s"2
5 Lực
F = ma
MLT'2
kg m s“2
g cm s’2
6
Áp suất
F
p = -
s
ML“'T“2 kg m s
-1 -2
g cm s
7 Khối lượng
riêng
s|>

II
Q
ML“3 kg m"3
g cm“3
8 Công
(năng lượng)
>
II
.
ML2T“2 kg m2 s'2
g cm2 s“2
9 Công suất
N = —
t
m l 2t 3 kg m s g cm3 s"3
10 Tần số
f = -
T
T-1
-1
s
-1
S
III.5. Các bậc bội, bậc ước so với đơn vị cơ sở
Khi sử dụng hệ SI người ta thường lấy các bậc giản ước là
đơn vị bậc bội 10n hay đơn vị bậc ước 10"n với n là sô" nguyên.
Bảng dưới đây ghi lại cách dùng này.
Tiếp ngữ
đầu
Kí hiệu

quốc tê
Bậc ước Tiếp ngữ
đầu
Kí hiệu
quốc tê
Bậc bội
Deci
d
10“1 Deca da
101
11
Centi
c
lCf2
Hecto
h 102
Mili m
10'3
Kilo
k 10:!
Micro
n
10~6 Mega
M 106
Nano
n 10'9 Giga G
109
Pico
P
1(T12 Tera T

1012
Femto f
ter15 Peta
P
1015
Atto
a
io-18 Exa E
1()18
12
Chương I
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Theo Rutherford (<Ỉ911) thì nguyên tử được cấu thành
tói hạt nhân gồm proton p, và nơtron (n); lớp vỏ gồm các electron
quay quanh hạt nhâp.
Vậy nguyên tử gồm:
- Hạt nhân với sô' proton là z, điện tícìi q=Ị,6.10"19C và N
là nơtron. Hai đại lượng này được liên hệ với nhau bằng sô' khôi
A theo hệ thức A = N + z
- Lớp vỏ nguyên tử gồm các electron. Electron có điện tích đứng
bằng điện tích proton nhưng ngược dấu và khôi lượng electron chỉ bằng
1/1836 khôi lượng proton, nghĩa là khôi lượng tập trung ỏ hạt nhân.
2. Đôi với nguyên tử, người ta ít dùng đơn vị kg mà dùng
đơn vị khôi lượng nguyên tử (u). Đơn vị này được định nghĩa như
sau:
u = — m12 = — — —-
.
- kg = l,66.10'27kg
12 u c 12 Na 8

13
3. Mol là lượng chất chứa cùng một số phần tử cấu trúc
như 1 mol nguyên tử H, 1 mol phân tử Họ, 1 mol ion H+ Từ đó
suy ra:
- Sô" phần tử cấu trúc có trong 1 mol của chất chính là hằng
sô"Avogađro: NA = 6,022.1023m o r1
4. Quan hệ giữa khối lượng tương đôi (kltđ) và khôi lượng
tuyệt đôi (KLTĐ):
KLTĐ = ti! í_
Na
Xác định khôi lượng phân tử theo tỷ khối của chất khí.
5. Tỷ khối d của khí A đốì với khí B là d =
M a
Mb
Ma, Mb - khối lượng phân tử của A, B.
Khi B là không khí thì d =
29
6. Xác định khối lượng phân tử theo thể tích mol.
Công thức Boyle Mariotte:
T T0
p, V, T - áp suất, thể tích, nhiệt độ ở điều kiện thí nghiệm.
p 0, Vo, To- ứng với điều kiện tiêu chuẩn: 760mmHg;22,4L;273K
7. Phương trình trạng thái của chất khí lý tưởng
PV = nRT = — RT
M
n - sô mol khí; m- khối lượng khí tính bằng gam (g); M - khôi
lượng của một mol khí.
14
hoặc p = RT = — RT
VM M

d - khôi lượng riêng của khí.
8. Nếu có một hỗn hợp khí lý tưởng ở nhiệt độ T có thê tích
V thì áp suất toàn phần PT của hệ được xác định theo định luật
Dalton
PT= ]TP( hay
RT ^
P| V
p, - Áp suất riêng của khí thứ i
n; - Sô" mol khí i trong hỗn hợp
B- BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
1.1. Hãy điền các sô" liệu cần thiết ở những ô trống trong
bảng sau đây:
Kí hiệu nguyên tô"
15vN 1880
19 Tn
9*
- -
Số khối
15 - - 23 -
Sô" điện tích hạt nhân
7
- -
11
. ' -
Số proton
-
-
- - 14
Sô" electron
7

-
-
-
14
Sô nơtron -
- - - 14
BÀI GIẢI
Kí hiệu nguyên tô" 15vN
18gO
19 TỊ1
23i,Na
2814Si
Sô" khôi
15
18
19
23 28
Sô" điện tích hạt nhân - 7
8
9 11
14
Sô" proton 7
8
9 11
14
Sô" electron 7
8
9
11
14

Sô" nơtron
8
10
10
12
14
15
1.2. 1) Trong một thí nghiệm điện phân người ta thu được
27g nước. Hỏi:
a) Có bao nhiêu mol H20?
b) Có bao nhiêu nguyên tử hiđro?
2) Biết rằng khôi lượng nguyên tử tương đối của oxi là
15,99944. Tính khối lượng nguyên tử tuyệt đối của nguyên tử này.
Cho Na = 6,0 2 2.1023m ol'1.
BÀI GIẢI
1) m - M.n suy ra n = = 1 5mol HọO
M 18
Vậy số phân tử H20 là: 1,5.6,022.1023 = 9,0345.1023 phân
tử. Trong một phân tử H20 thì nguyên tử H = 2 X s ố phân tử
H20.
Vậy sô" nguyên tử H là:
9,0345.1023.2 = 18,069.1023 nguyên tử.
2) Khối lượng nguyên tử tuyệt đối của oxi được tính:
m(KLTĐ) = 15,9994* = 26,564.10~24g.
6,022. ỈO23
1.3. Trong nhiều phép tính ngưòi ta thường sử dụng hằng
số khí R. Hãy xác định hằng sô" đó ở các hệ đơn vị khác nhau.
à) Trong hệ dơn vị SI.
b) Theo đơn vị ệal.K^.m or1.
c) Theo đơn vị átm.L.K hmol'1.

16
BÀI GIẢI
Áp dụng phương trình trạng thái cho một mol chất khí lý
tưởng PV = RT. Ớ điều kiện tiêu chuẩn
To = 273,15K; p0 = latm = 1,013.101"’ N/m'- (PJ;
Vo =22,4L= 22,4.10"'V.
a)
_ P()V() _ 1,013.105.22,4.10~:ì
Tq ~ 273,15
= 8,314 N.m.K"1 moi"1
Theo đơn vị SI: 1J = lN.m, vậy:
R = 8,314J.K‘1moT1
b) Do lcal = 4,184J nên giá trị R là:
R = = 1,987 cal.K"'.moT1
4,184
c) R = 1—- - = 0,082 atm.L.KTmol'1
273,15
1.4. Một nguyên tử X có bán kính là 1,44Ẳ , khôi lượng
riêng thực tinh thể là 19,36g/cm:!. Nguyên tử này chỉ chiếm 74%
thể tích của tinh thể, phần còn lại là rỗng. Hãy:
a) Xác định khôi lượng riêng trung bình của toàn nguyên
tử rồi suy ra khôi lượng mol nguyên tử.
b) Biết nguyên tử X có 118 nơtron và khối lượng mol
nguyên tử bằng tổng số’ khôi lượng proton và nơtron. Tính số
proton.
BÀI GIẢI
a) Khôi lượng riêng trung bình của nguyên tử X là:
17
y 74 , J 100 100.19,36
d = —— d => d = —— d =

———
100 74 74
= 26,16g/cm3
4 a
M ặt khác: m = v.d = — 7ir .d
3
m - — .3,14(l,44.10"”);i.26,16 = 32,704.10‘23g
Vậy khối lượng của mol nguyên tử là:
M = N.m = 6,022.102:ì.32,704.10'23 = 196,9 7 6g/mol
hay M »l97g /m ol.
b) Theo đầu bài ta có thể viết:
M = mp + mn = mp + 118 = 197
Từ biểu thức này ta suy ra số hạt proton cần tìm: mp = 79.
1.5. 1) Trong sô" các hạt nhân nguyên tử của nguyên tô' thì
chì (ẩ27Pb) có tỷ sô' N/Z là cực đại và heli (2He) có N/Z là cực
tiểu. Hãy thiết lập tỷ sô" N/Z cho các nguyên tô" với 2 < z< 82.
2) Một nguyên tử X có tổng số các hạt là 58, số khối của nó
nhỏ hơn 40. Hãy xác định sô proton, sô' electron và số nơtron của
nguyên tử đó.
BAI GIAI
Theo hệ thức A - z + N ta có thể suy ra N = A - z. Vậy:
1) Tỷ sô' — của chì (s27Pb) là:
¿J
N _ 207-82
z 82
= 1,524 (cực đại)
18
N 2
T ỷsôcủaheli |H e là: — = — = 1. (cực tiểu)

21 2
Vậy tỷ sô' — cho các nguyên tô" 2 < z <82 là:
z
N
1 < — < 1,524
z
2) Nguyên tử X có tổng sô' các hạt là 58 nên chắc chắn z
nằm trong giới hạn 2 < z < 82.
N , N
Vậy ta áp dụng tỷ lệ — ở phần 1: 1 < — < 1,524
z z
Mặt khác, ta lại biết S = p + e + n = 2p + n=>n = S -2 p
m ^ N _ s - 2P _ s „ s
Tỷ sô -jr- = —- — suy ra : —:— < r < —
z p 3,524 3
Theo đầu bài s = 58 do đó:
——<p<—- => 16,459 < p < 19,333 và 2p + n = 58
3,524 3
Dựa vào hai phương trình này ta lập bảng để biện luận:
p
17 18
19
n
24
22 20
A
41
40
39
Kết luận

Loại
Loại
Đúng
1.6. Trong một thí nghiệm quang hợp, khí oxi sinh ra, được
thu qua nưốc. Thể tích khí thu được ở điều kiện 22°c và dưới áp
suất khí quyển 758mmHg là 186mL. Tính khôi lượng oxi biết
rằng áp suất hơi nước ỏ 22°c là 19,8mmHg.
19
BÀI GIẢI
Trước hết hãy tính áp suất riêng của oxi. Vì áp suất chung
bằng tổng áp suất riêng của từng chất, nên
p0 =PT - P H.o = 758 - 19,8 = 738,2 mmHg = 0,971 atm
Khối lượng oxi được tính từ phương trình trạng thái của
khí lý tưỏng:
PV = — RT
M
___
PVM _ 0,971.0,186.32 _ - oon
m = = - —r=r-—r— = 0,239g.
RT 0,082.(273 + 22)
1.7. 7 kg oxi được chứa trong một bình cầu dưới áp suất
35 atm . Sau một thời gian sử dụng, áp suất đo được là 12atm.
Hỏi đã có bao nhiêu kilôgam oxi đã thoát ra.
BÀI GIẢI
Hệ quả của định lu ật Boyle-Mariotte cho ta mối quan hệ
giữa tỷ trọng của khí và áp suất:
đ2 P2
di-v Pị -
d2.v p2
ở đây V là thể tích của bình cầu.

Vì d. V = m ; m là khôi lượng khí; nên
mi _ Pị
m 2 P2
Thay I»! = 7kg; Pj = 35atm; P2 = 12atm vào phương
trình trên ta được
20
mọ =
mjP2 _7.12
p T " 35
2,4kg
Vậy lượng oxi đã thoát ra trong quá trinh sử dụng hằng:
7 - 2,4 = 4,6 kg.
1.8. Một bình dung tích 247,2 cm'\ có khôi lượng 25,201g
chứa không khí. Một lượng benzen được đưa vào bình rồi đun
nóng tới 100°c. Benzen bay hơi kéo theo toàn bộ không khí ra
khỏi bình. Người ta để bình nguội trở lại ở nhiệt dộ phòng, ỏ
trong trạng thái mở rồi cân. Khôi lượng lúc này là 25,81 7g. Áp
suất khí quyển là 742mmHg. Tính khôi lượng mol của benzen
và viết công thức phân tử benzen biết rằng chất này chỉ gồm
hai nguyên tô' cacbon và hiđro.
BÀI GIẢI
Từ các giá trị của p, V và T cộ thể tìm được số mol bezen
và từ khối lượng của bình trước và sau khi chứa hơi benzen
có thể tìm được khôi lượng m của benzen.
V = 247,2cm3 hay 0,2472L
T = 273 + 100 = 373°K
p = 742mmHg hay 742/760 = 0,976atm
Số mol n của benzen:
n = PV/RT = 0,976.0,2472/0,082.373 = 7,88.10'amol
Khối lượng bezen = (khôi lượng bình + khối lượng không

khí + khôi lượng hơi ngưng tụ) - (khôi lượng bình + khối lượng
không khí)
= 25,817 - 25,201 = 0,616g
Khôi lượng mol M = — = 0,616/7,88.10’3 = 78,2 g/mol
n
21
Công thức của bezen (CH)X : X = —— « 6
Vậy benzen có công thức CtíH6
c- BÀI TẬP Tự GIẢI
1.9. 1) Tính khối lượng mol nguyên tử của Mg; p nếu
biết khôi lượng tuyệt đối (KLTĐ) của chúng là: mMg =
40,358.10_27kg; m,, = 51,417.10~27kg.
2) Xác định khôi lượng tuyệt đối của N và AI nêu biêt
khôi lượng tương đối (kltđ) của chúng là: MN = 14,007u; MAj =
26,982u.
Đáp số: 1) MMg = 24,307 g/mol.
Mp = 30,986 g/mol.
2) mN = 23,255.10'2‘1g.
mAi = 44,798.10‘24g.
1.10. Nguyên tử bạc (Ag) có khôi lượng mol nguyên tử và
khôi lượng riêng trung bình lần lượt bằng 107,87 g/mol và
10,5 g/cm:!. Biết nguyên tử này chỉ chiếm 74% thể tích của
tinh thể. Hãy xác định bán kính nguyên tử của bạc (Ag) theo A°.
Đáp số: rAg = 1,444A°.
1.11. Đối với nguyên tử kẽm (Zn) người ta biết bán kính
nguyên tử và khôi lượng mol nguyên tử lần lượt có các giá trị
là 1,38A°; 65g/mol.
a) Xác định khôi lượng riêng trung bình của Zn (g/cm:ì)
b) Biêt Zn không phải là khôi đặc mà có khoảng rỗng
nên trong thực tế nó chỉ chiếm 72,5% thể tích của tinh thể.

Hãy cho biêt khôi lượng riêng thực của Zn là bao nhiêu?
Đáp số: a) 9,81 g/cm3; b) 7,11 g/cm3
22
1.12. Kim loại M tác dụng vừa đủ với 4.032/ khí Cly ở
điều kiện tiêu chuẩn thvi được 16,02 g MCI.} theo phương trình:
2M + 3C1, = 2MC1,
a) Xác định khôi lượng nguyên tử của kim loại M.
b) Tính khôi lương riêng của M; suy ra tỷ lộ phần trăm
của thể tích thực với thể tích của tinh thể. Biết M có bán kính
r = 1,43A°; khôi lượng riêng thực là: 2,7 g/cm3
Đáp số: a) M = 27
b) d = 3,66 g/cm3; %: 73%
1.13. Một cách gần đúng giữa bán kính hạt nhân rn và sô
khôi A của một nguyên tử có hệ thức: rn = 1.8.10'13. A1/:icm.
Hãy xác định khốỉ lượng riêng d(g/cm3) của hạt nhân nguyên tử.
Đáp số: d = 6,80.10'3 g/cm3
1.14. Dựa vào định nghĩa hãv xác định khối lượng
nguyên tử ra kg cho một đơn vị khôi lượng nguyên tử (lu). Từ
kết quả tính được, hãy suy ra khối lượng nguyên tử tuyệt dôi
của oxi, biết oxi có khôi lượng nguyên tử là 15,9974 u.
Đáp số: lu = l,66.10"27kg; m,)X, = 26,567.10'“'*g
1.15. Một nguyên tử X có tổng số’ các loại hạt là 193,
trong đó số proton là 56.
a) Hãy xác định số khôi của X
b) Tính khôi lượng nguyên tử và khôi lương hạt nhân
của nguyên tử X vừa tìm được. Cho biết tỷ sô khôi lượng này
từ đó nêu nhận xét cần thiết. Các giá trị khối lượng của p, n, e
xem ở bảng phụ lục (cuối sách).
Đáp số: a) Ax = 137
b) mn/tử = 229,3579.10‘27kg

mh/nhAn = 229,3070.10‘“"kg
- ^ j ứ ỉ L - = 1,00022
^h/nhản
Khôi lượng nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân
23
1.16. H oàn thành số’ liệu ghi trong bảng dưới đây
Nguyên tử
A
z
N
N/Z
Ca
40
20
I 127
74
TI
204
1,52
Pb
82
125
Np 237
73
Pb
208
1,53
1.17. Một quả bóng có độ đàn hồi cao, có thể tích ban đầu
1,2 lít ở 1 atm và 300°K. Quả bóng này bay lên tầng bình lưu có
nhiệt độ và áp suất tương ứng bằng 250K và 3.10~3 atm. Tính thể

tích của quả bóng trên tầng bình lưu. Chấp nhận khí là lý tưởng.
Đáp sô: 3,3.102 lít.
1.18. Khí than ướt (CO + H.,) được tạo ra khi đốt c với hơi
nưốc theo phương trình phản ứng: c + HọO = c o + H2. Khi đốt
cháy một tấn than cốc trong-hơi nưốc có 1000°C thì tạo ra được
một thể tích khí than ướt là bao nhêu? Tại 20°c dưới áp suất
lOOatm.
Đáp sô’: 4,02.1010' lít
1.19. Một bình dung tích 2L chứa 3g C 09 và 0,10g Họ ở
17°C. Tính áp suất riêng của từng khí và áp suất toàn phần các
khí tác dụng vào thành bình (giả thiết khí là lý tưởng).
Đáp số: PCOi = 0,812 atm; PHỉ = 0,3; p = l,lla tm
1.20. Đổi với lm ol khí N2 ở 0°c sự phụ thuộc của thể tích
vào áp suất được cho dưới đây:
_______________
__________
______
p/atm
1
3 5
v/cm a
22405 7461,4 4473,1
Xác định hằng số’ khí R bằng:
a) Tính toán
b) Đồ thị (Vẽ đồ thị PV/nT phụ thuộc vào p rồi ngoại suy
tới p = 0)
1.21. Một bong bóng khí bán kính l,5cm ở đáy hồ có nhiệt
độ 8,4°c và có áp suất 2,8 atm, nổi lên mật nước ở áp suất khí
quyên latm , nhiệt độ 25°c. Hỏi khí tổi bề mặt của hồ nước thì
bán kính bong bóng là bao nhiêu (thể tích hình cầu bán kính R là

4/3tiR3)
Đáp số: 2,2 cm.
24
Chương II
NGUYÊN LÝ I CỦA NHIỆT ĐỘNG
Lực
HỌC. NHIỆT HOÁ HỌC
A- TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Nội dung của nguyên lý I
Một hệ nhiệt động khi trao đổi năng lượng với môi trường
xung quanh dưới dạng nhiệt Q và công A thì tổng đại SC) Q + A
luôn luôn là một hằng sô" chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và
cuối của hệ, hoàn toàn không phụ thuộc vào đường đi:
(Trạng thái đầu)
(Trạng thái cuối)
Q(1) + A(1) ~ Q(2) + A(2) - Q(:ì) + A(3, — AU - U([Ị) - U(A)
Với u là nội năng của hệ.
Một cách tổng quát:
Q + A = AU (1)
Đây là biểu thức toán của nguyên lý I ở dạng hữu hạn. ĐỐI
với những quá trình vô cùng nhỏ, biểu thức hữu hạn ở trên trở
thành:
SQ + SA = du
(2)
25