SÁCH CHUYÊN NGÀNH hóa học ONLINE bài tập hóa học đại cương hóa lý cơ sở lâm ngọc thiềm

WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

LÂM NG C THI M (Ch biên)
TR N HI P H

BÀI TẬP
m

HÓA HỌC ðẠI CƯƠN
m

H

ịH ó a h ọ c l ý th u y ế t c ơ s ở )
(In lần thứ II)

f ?RífỜNGSAíBpCGỰVHMƠN ị
I TRuHGs TẤM ĨH Ô ^S Tỉ« n ì t Ệ i j \

ị
ị

¡PH
Ì HHHì Ì
IPH
ÒÒ
HH
CC?
? CCrỉẮO
r ì Ấ O T TPPÌ H

ŨZZlMÊ4M~l

NHÀ XU T B N Đ I H C QU .C GIA HÀ N I

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

L ời N ó i ð Ầ U

Thông thường giữa lý thuyết và bài tâppj của một môn
học bao giờ cũng ñược gắn kết chặt chẽ với nhau. ð ể làm ñược
các dạng bài tập người học phải hiểu kỹ ỉý thuyết và biết cách
vận dụng nó vào từng trường hợp cụ thể, k ể cả các phép chuyển
ñổi ñơn vị tính lẫn thủ thuật giải toán.
Cuốn B à i tâ p hóa học ñ a i cư ơng (H óa hoc lý th u y ết
cơ sỏ) nhằm ñáp ứng cấc yêu cầu này.
Sách gồm 17 chương gồm hầu hết các vấn ñề lý thuyết cơ
sở của hóa học và ñược trình bày dưới dạng bài tập. ơ mỗi
chương chúng tôi ỉại 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 chủng tôi trích dẫn
một s ố ñề thi tuyển sinh và ñáp án của môn học này nhằm
giúp cho bạn ñọc ñễ hình dung về một ñề thi tổng hợp và cách
giải quyết nó.
3
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Nội dung cuốn bài tập ñược biên soạn theo ñúng chương
trình chuẩn ñã ñược hội ñồng chuyên ngành ðại học Quốc gm
Hà Nội thông qua.
Các tác giả và N hà xuất bản rất mong nhận ñược những
ý kiến ñóng góp của ñộc giả ñ ể lần xuất bản sau ñược hoàn
thiện hơn.

Các tác g iả

4
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

MỤC LỤC
Trang
Khái niệm về thứ nguyên, ñơn vị......................... 7
Một sô'khái niệm chung........... :.................... 13

Chương I.
Chương ỈL ^

Nguyên lý I của
nhiệt ñộnglựchọc. Nhiệt
hóa học.-Tí......................................................... 25

Chương ỈII. ^

Nguyên lý II của

Chương IV. 't

Cân bằng hóa học.-v........................................... 59

Chương V. y

Dung dịch....................................................... 83

Chương VI.

nhiệt ñộng lực họẹX-... 45

J ðộng hóa học.................................................... 119

Chương VII. V^ðiện hóa học.-y................ ............ ................... 139
y* Chương VIII.

Hạt nhân nguyên tử ....................................... 161

Chương IX.

Câu tạo nguyên tử theo quan ñiểm cơ học
lượng tử ............................................................. 171

Chương X.

Nguyên tử hidro............................................. 179

Chương XI.

Nguyên tử nhiều

ChươngXII.

electron......................... 193

Hệ thống tuần hoàn các nguyên tô'hóa học.. 203

'ỵ Chương XZ7JÀ/các khái niệm chung về liên kết thuyết VB. 215
Chương X iv ^ y Thuyết MO về liên kết................................

240
5

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Chương XV. ì Liên kết giữa các phân tử và trong phức
chất....................................... ............................ 263
Chương XVI.

Liên kết hóa học trong tinh thể...................... 279

Chương XVII. Một số ñề thi và hưổng ñẫn giải môn hóa
học lý thuyết..................................................... 297
Phụ¿ục

370

6
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

KHÁI NI M VÊ TH NGUYÊN, Đ N V

I.
T hứ n g u y ên . Các ñại lượng (vật lý) cần ño thường ñược

viết dưối dạng một biểu thức toán học và ñược biểu diễn bằng
một phương trình thứ nguyên.-Phương trình thứ nguyên có thể
xem như một biểu thức toán và ñược biểu diễn bằng các ñại
lượng cơ sỏ dưới dạng một tích sô'
Tất cả các thứ nguyên của những ñại lượng cần ño trong co'
học ñều xuất phát từ 3 ñại lượng cơ sỏ là: Chiểu dài: L; khối
lượng: M; thời gian: T. Các ñại lượng này lập thành hệ Li.M.T.
1
f _ ñoạn ñưòng L
!
J
Ví dụ thứ nguyên cua tốc ñộ[v] = — v ~ — = — = L. I .
thời gian
T

Thứ nguyên của

L

tốc [a] =

thời gian

Thứ nguyên của lực [F] = khối lượng

X

T
gia tốc = M.L.T “2

Thứ nguyên của công (năng lượng) [A] = lực
= M.L.T' 2

XL

X

ñoạn ñường

= M.IẴT "2

Như vậy thứ nguyên không chỉ rõ các ñại lượng cần ño ở
một ñơn vị cụ thể nào.
Một ñại lượng cần xác ñịnh mà ở ñó các thứ nguyên của
chúng ñều bị triệt tiêu sẽ dẫn tối ñại lượng ñó không thứ nguyên
II. ð ơn vị. Khi ngưòi ta tiến hành ño một; ñại lượng nào ñó

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

tức là muôn so sánh ñại lượng ñó vối ñại lượng cùng loại lấy làm
chuẩn ñể so sánh .gọi là ñơn vị ño .
Các ñơn vị ño ñược xác ñịnh bởi mẫu chuẩn lưu giữ tại viện
cân ño quốc tế. Ví dụ mét là ñơn vị ño chiều dài.
ðộ lớn của một ñại lượng vật lý cụ thể mà theo qui ước lấy
giá trị bằng số là 1 ñược gọi là ñơn vị của ñại lượng vật lý ñó. Ví
dụ: mét, kilogam. Tập hợp các ñơn vị làm thanh một hệ ñơn vị.
ðã có một sô" hệ ñơn vị thông dụng như: hệ ĨVĨKS (mét, kilogam,

giây); hệ CGS (xăngtimét,'gam, giây)...
/
Trong thực tế, do thói quen, ổ từng ñịa phương, Ếung vùng
'iãnh thô, ngay cả từng quốc gia người ta sử dụng những ñơn vị
rất khác nhau cho cùng một ñại lượng ño.
Ví dụ ñơn vị chung cho chiều dài là ĩĩiết, song người Anh
lạí dùng Insơ (Inch), phút (foot), trong khi ñó người Việt lại dùng
trượng, gang. tấc...
Rõ ràng cách dùng này ñã gây khó khăn trong giao lưu
quôc tế. Vì vậy cần có một ñơn vị quốc tế chun£.
III. H ệ ñơn vị SI. Nhận thấy sự bất lợi về việc sử dụng hệ
ñứn vị tùy tiện nên vào tháng 10-1960 tại Hội nghị lần thứ XI về
cân ño quốc tế họp ỏ Paris, các nhà khoa học ñã ñi ñến thống
nhất cần xây dựng một hệ thông ñơn vị chung quôc tế. ðó là ñơn
vị SI (Viết tắt từ chữ Pháp - Système International)
Dưới ñây chúng tôi lược ghi một sô chỉ dẫn quan trọng nhất
thuộc hệ SI có liên quan ñến việc sử dụng cho các bài tập hóa ñại
cương.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


1
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

III.l. H ệ ñơn v ị cơ sở

7 ñơn vị chính thuộc hệ SI
ðơn vị

Tên ñại lượng

N°

Ký hiệu

Tiếng Việt Tiếng Anh
1

Chiều dài

met

metre

m

2

Thời gian

giây

second

s

3

Khối lượng

kilôgam

kilogram

4

Lượng châ't

moì

mol

kg
moỉ

5

Nhiệt ñộ

ken vin

Kelvin

K

6

Cường ñộ dòng ñiện

Ampe

Ampere

A

7

Cường ñộ ánh sáng

nến

Cándela

cd

IỈL2. M ột sô" ñơn vị SI dẩn xuất hay dù n g

Từ 7 ñơn vị cơ sỏ nêu trên ngứòi ta còn có thể ñịnh nghĩa
một sô' ñơn vị dẫn xuất thường dung trong hệ SI. Ví dụ:
- ðơn vị lực. ðó chính là lực tác dụng lên một vật có khối
lượng lkg gây ra một gia tốc bằng lm /s2. ðơn vị dẫn xuất thu
ñược ỏ ñây gọi là Newton (N)
IN = lkg.m.s "2
- ðơn vị áp suất. Trong ñơn vị SI, áp suai ỉà Pascal -(Pa).
Áp suất thu ñược là do ỉực tác dụng lên
lP a = lực/diện tích =

m

1

ñơn vị diện tích.

= kg ms"2 /m 2 = kgm- 1s - 2

Dưổi ñây là một số ñơn vị dẫn xuất hay dùng
N°

Tên ñại
lượng

1

Lực

2

Áp suất

ðơn vị
Tiếng
■Tiếng
Viêt
Anh
Niutơn Newton
Patean Pascal

Ký
hiệu

Theo
ñịnh nghĩa

N
Pâ

kgm "2
kgm ^s^N /m 2)
9

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Joule
Jun
3 Năng lượng
Watt
Oát
4 Công suất
Culông Coulomb
5 ðiện tích
Volt
Vôn
ðiện th ế
6
Hertz
Héc

7 Tần số

J

kgmV"
kgm"s_1(i /s)
' As
_J/As(j /s)
s' 1

w
c
V
Hz

IĨI.3. Một số ñơn vị khác hay sử dụng cần chuyển vể hệ SI
Hiện'nay, bên cạnh hệ SI là ñơn vị chính thức, trong hóa
học người ta còn dùng một sô" ñơn vị khác không thuộc hệ Sĩ gọi
là ñơn vị phi SI. ðể dễ dàng trong quá trình giải các bài tập hóa
ñại cương chúng tôi ghi lại ỗ bảng dưới ñây một sô" ñơn vị ngoài
hệ thống cùng các hệ sô' chuyển ñổi về hệ SI.
Nü
1

Tên ñai
lượng vật lý
Chiểu ñài

2
3

Thể tích
Nhiệt ñộ

4

Thời gian

5

áp suất

6

Năng lượng

7

ðiện tích

8
9

ðơn vi
Tiếng Việt
Tiếng Anh
micromét micrometre
nạnomét
nanometre
Angstrỏm Angstrom

lít
tu bách
phân
Phút,
giờ
átmốtphe
bar
tor
miiimét
thủy ngân
ec
calo
oát giờ
electronvôn
ðơn vị
tĩnh ñiện

litre
Celsius

Ký
hiếu
nm
nm
0
Ả
I
ũc

Theo

ñịnh nghĩa
10'9m
10 m

minute
hour
Atmosphere
bar
torr
millimetre Hg

min
h
atm
bar
Torr
mmHg

10‘W
T(K) =
í (C)+273,15
60s
> 3600s
1,Ọ13.10bPa
105Pa * 1atm
133 322Pa
133,322Pa

erg
Calorie

Watt hour
electron Volt

erg
cal
w.h
eV

10*04.184J
3600J
1,602.10"19J

Unit
electrostatical

ues CGS

Lưc

ñyn

dyne

mô men lưỡng
cực

ðề bai

Debye

^

2,9979

10_19c

dyn

10'SN

D

^
10_29C m
2,9979

10
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

III.4. Quan hệ giữa th ứ nguyên và m ột số ñơn vị thường dùng
N°

ðại lượng

Phương
trình

Thứ
nguyên

xác ñịnh

ðơn vị
SI

CGS

1

Diện tích

s = /2

L2

m

2

cm 2

2

Thể tích

co
II

>

ứ

m3

cra3

3

Vận tốc

LT *1

m s' 1

cm s ' 1

4

Gia tốc

l
V= —
' t
V
a =—
t

LT' 2

ms

5

Lực

F = ma

MLT' 2

kg m s

6

Áp suất

F
p =-

M L'lT "2

7

Khôi lượng
riêng
Công
(năng lượng)

D=—

V

Mư*

A = FZ

ML2T*'2

kg m 2 s' 2 g cm 2 s ' 2

N=—
t

m l 2t

1kg m‘2 s*3 g cm li s -3

8

Cồng suất

9
10

Tần sô'
1 .-2

s

f =ì

T

-3

T 1

.9

cm s ' 2
g cm s ~2

kg m 'V 2 g cm -] s -2
kg m ' 3

s

-1

g cm ' 3

s

-1

IIÍ.5. Các bậc
bội, bậc
ước so với ñơn vị• cơ sở
•
«
Khi sử dụng hệ SI người ta thường lấy các bậc giản ưốc là

ñơn vị bậc bội lOn hay ñơn vị bậc ước 1 0 "n vối n là số nguyên.
Bảng dưới ñây ghi lại cách dùng này.
Tiếp ngữ
ñầu

Kí hiệu
quốc tế

Bậc ước

Tiếp ngừ
ñầu

Kí hiệu
quốc tế

Bậc bội

Deei

d

1 0 '1

Deca

da

101

11
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Centi

c

1 0 '2

Hecto

h

102

Mili

m

10 "3

Kilo

k

103

Micro

n

1 0 ’6

Mega

M

10e

Nano

n

1 0 ’9

Giga

G

1 0 '1

Pico

P

1 0 ' 12

Tera

T

1 0 12

Fern to

f

1 0 - 15

Peta

P

1 0 15

Exa

E

1 0 18

Atto

a

10-18

12
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Ch ng I
M T S KHÁI NI M CHUNG

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Theo Rutherford (1911) thì nguyên tử ñược cấu thành
bởi hạt nhân gồm prỡton p, và nơtron (n); lớp vỏ gồm các electron
quay quanh hạt nhân.
Vậy nguỵên tủ gồm:
- H ạt nhân với sô" proton là z, ñiện tích q=l,6.10'19c và N
là nơtron. Hai ñại lượng này ñược liên hệ với nhau bằng sô' khối
A theo hệ thức A = N + z
- Lớp vỏ electron có ñiện tích ñúng bằng ñiện tích proton
nhưng ngược dấu và khôi lượng electron chỉ bằng 1/1836 khốỉ
lượng proton, nghĩa là khôi lượng tập trung ỗ hạt nhân.
2

. ðôl với nguyên tử, người ta ít dùng ñơn vị kg mà dùng

ñơn vị khối lượng nguyên tử (u). ðơn vị này ñược ñịnh nghía như
sau:
1

TT
12

1 2 .1 0

::
Na

3

, _-!£>/? ir r 27i
kg = 1 ,6 6 . 1 0 kg

13
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

3. Mol là lượng chất chứa cùng một số’ phần tử cấu trúc
như 1 mol nguyên tử H} 1 mol phân tử H2, 1 mol ion H+... Từ ñó
suy ra:
Sô" phần tử cấu trúc có trong
sổ" Avogañro: NA= 6,022.10

1

mol của chất chính ỉà hằng

4. Quan hệ giữa khối lượng tương ñối (kltñ) và khô"! lượng
tuyệt ñối (KLTð):
KLTð =

kỉtñ:

Na
Xác ñịnh khối lượng phân tử theo tỷ khối của chất khí.
M

a

5. Tỷ khối d của khí A ñốì với khí B là d = ——
Mb
Ma,

Mb

- khối lượng phân tử của A, B.
_

Khí B là không khí thì d =
6

Ma
29

\

. Xác ñịnh khối lượng phân tử theo thể tích moi.

Công thức Boyle Mariotte:

PV PnVn
—
T
T0

p, V, T - áp suất, thể tích, nhiệt ñộ ỏ ñiều kiện thí nghiệm.
P0, v 0, T0 - ứng với ñiều kiện tiêu chuẩn: 760mmHg; 22,4ỉ; 273K
7. Phương trình trạng thái của chất khí lý tưởng
PV = nRT = — RT
M
n - sô' mol khí; m- khối lượng khi tính bằng gam (g); M - khối
lượng của một moi khí.

14
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

hoăc p = — RT = — RT
VM
M
d - khối lượng riêng của khí.
. Nếu có một hỗn hợp khí lý tưỏng ở nhiệt ñộT có thể tích
V thì íp suất toàn phần PT của hệ ñược xác ñịnh theo ñịnh luật
Dalton
8

PT = X p, hay
i

PT =^Z n.
V
P; - Áp suất riêng của khí thứ i
ĩiị - Sộ^ mol khí i trong hỗn hợp
B- BÀI TẬP CÓ LỜI GIẲI
1.1.
Hãy ñiển các sô" liệu cần thiết ỏ những ô trống trong
bảng sau ñâv:
Kí hiệu nguyên tố
Sô" khôi
Sô" ñiện tích hạt nhân
Sô" p ro ton
Sô" electron
s<) nơtron

l57N
15
7

1880

“

19

T7,

9*

-

-

-

-

23

-

-

-

11

-

-

-

-

7

-

-

-

-

-

-

14 v
14
14

BÀI GIẢI
Kí hiệu nguyên tô"
Sô" khối

157n
15

Số ñiện tích hạt nhân
Sô" p ro ton

7
7

Số’electron
Sô" nơtron

18 n

19 F

18

19

28„Na
23

28

c1401

28

11

8

9
9

7

8

9

11

14
14
14

8

10

10

12

14

8

11

.

lõ
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

1.2. 1) Trong một thí nghiệm ñiện phân ngưòi ta thu ñược
27g nước. Hỏi: ,
a) Có bao nhiêu mol H 20?

b) Có bao nhiêu nguyên tử hiñro?
2) Biết rằng khối lượng nguyên tử tương ñổi của oxi là
15,99944. Tính khôi lượng nguyên tử tuyệt ñối của nguyên tử này.
Cho NA= 6,022.lO ^ m o r1.
BÀI GIẢI
1) m = M.n suy ra n = — =— = l.õmol H.;0
M 18
Vậy số’ phân tử H20 là: 1,5.6,022.1023 = 9,0345.10~3 phân
tử. Trong một phân tử HọO thì nguvên tử H = 2 X số phân tử
H 3 0.
Vậy sô" nguyên tử H là:
9,0345.1023.2 = 18,069.1023 nguyên tử.
2) Khối lượng nguyên tử tuyệt ñối của oxi ñược tính:
_____

m(KLTð) = -

1 5 99944

’ - 1 = 26,564.10

6,022 .1023

g.

1.3. Trong nhiều phép tính người ta thưòng sử dụng hằng
sô" khí R. Hãy xác ñịnh hằng số ñó ỏ các hề ñơn vị kháe nhau.
a) Trong hệ ñơn vị SI.
b) Theo ñơn vị cal.K^.mol’1.
c) Theo ñơn vị a tm i.K ' 1 .moi'1.

16
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


I
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

BÀI GIẢI
Áp dụng phương trình trạng thái cho một mol chất khí lý
tưởng PV = RT. ớ ñiều kiện tiêu chuẩn
T0 = 273.15K; p 0 = latm = 1,013.105 N /nr (Pa);
v 0 = 22,4/ = 2 2 ,4 . IC tV .

Theo ñơn vị SI: 1 J - iN.m, vậy:
R =

b) Do Ical = 4,184J nên giá trị R là:
R = ậ ậ i ị = 1,987 cal.K‘‘.m o r’
4,184
c) R =

273,15

= 0,082 atm i.K ^.m ol ”1

\

1.4.
Một nguyên tử X có bán kính là 1,44A°, khôi lượng
riêng thực tinh thể là 19,36g/cm3. Nguyên tử này chỉ chiếm 74%

thể tích của tinh thể, phần còn lại là rỗng. Hãy:
a) Xác ñịnh khối lượng riêng trung bình của toàn nguyên
tử rồi suy ra khối lượng moi nguyên tử.
b) Biết nguyên tử X có 1 1 8 nơtron và khôi lượng mol
nguyên tử bằng tổng sổ* khối lượng proton và nơtron. Tính sô"
proton.
BÀĨ GIẢI
a) Khối lượng riêng trung bin!

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

74 J
100-d,'_100.19,36
. 3
dy =—
— d => dJ -= —
= ----- — 1— _= ■26;16g/cm
100
74
74

Mặt khác: m = v.d = —7cr3.d
3
m = —.3,14(1,44.10*8)3.26,16 = 32,704.10'23g
3
Vậy khôi lượng của mọl nguyên tử là:
M = N.m =. 6,022.1023.32,704.10’2:í = 196,976g/raol

hay

M ~ l97g/mol.
b) Theo ñầu 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 (^?7Pb) có tỷ sô" N/Z là cực ñại và heli (ỉH e ) có N/Z là cực

tiểu. Hãy thiết lập tỷ sô" N/Z cho các nguyên tố vối

2

< z< 82.

2) Một nguyên tử X có tổng sô" các hạt là 58, sô" khối của nó
nhỏ hdn 40. Hãy xác ñịnh số proton, sô' electron và số nơtron của
nguyên tử ñó.
BÀI GIẢI
Theo hệ thức A = z + N ta có thể suy ra N = A - z. Vậy:

1) Tỷ số' — của chì (l? 7 P b ) là:
zt

N _= —
207-82
_ 1, 524

co,
*
11
:------ =
ñai)
z
82
18
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Nguyên tử X có tổng số' các hạt là 58 nên chắc chắn z
nằm trong giới hạn 2 < z < 82.
2)

Vậy ta áp dụng tỷ lệ — ở phần 1 : 1 < — < 1,524
z
z
M ặt khác, ta lại biết S = p + e + n = 2p + n=>n = S - 2 p
-HAsố —r -= —-----suyra
S - 2P

z

p

s

o —
s
-—

3.524

3

Theo ñầu bài s = 58 do ñó:
58

3,524

.< p < i^ => 16,459 < p < 19,333 và 2p + n = 58
3

Dựa vào hai phương trình này ta lập bảng ñể biện luận:
p

17

18

19

n

24

22

20

A

41

40

39

Kết luận

Loại

Loại

ðúng

1.6.
Trong một thí nghiệm quang hợp, khí oxi sinh ra, ñược
thu qua nước. Thể tích khí thu ñược ở ñiểu kiện 22°c và dưói áp
suất khí quyển 758mmHg là 186ml. Tính khối lượng oxi biết
rằng áp suất hơi nước ở 22°c là 19,8mmHg.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

BÀI GIẢI
Trước hết hãy tính áp suất riêng của oxi. Vì áp suất chung
bằng tổng áp suất riêng của từng chất, nên
p0a =PT - P H , 0 = 758 - 19,8 = 738,2 mmHg = 0,971 atm
Khôl ỉượng oxi ñược tính từ phương trình trạng thái của
khí lý tưỏng:
PV = — RT
M
___PVM _ 0,971.0,186.32
m= —
= ———
—-— = 0,239g.
RT
0,082.(273 + 22)
1.7.
7 kg oxi ñược chứa trong một bình cầu dưói áp su ất
35 atm. Sau một thời gian sử dụng;, áp suất ño ñược là 12atm.
Hỏi ñã có bao nhiêu kilôgam oxi ñã thoát ra.
BÀI GIẢI
Hệ quả của ñịnh lu ật Boyle-Mariotte cho ta mối quan hệ
giữa tỷ trọng của khí và áp suất:

dL=pL
d2 p2
rii.v

Pị

d2.v p3
ở ñây V là thể tích của bình cầu.

Vì d. V = m ; m là khôi ỉượng khí; nên
Mị =j j

m2

P2

Thay mx = 7kg; Pị = 35atm; p.; =
trình trên ta ñược

12

atm vào phương

20
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

_ _ IX11 P2 _ 7.12 _ 0
1112 = p T = 1 5 2’4k§
Vậy lượng oxi ñã thoát ra trong quá trìn h sử dụng bằng:
7 - 2,4 = 4,6 kg.
1.8.
Một bình dung tíeh 247,2 cm3, có khôi lượng 25 ,2 01 g
chứa không khí. Một lượng benzen ñược ñưa vào bình rồi ñun
nóng tới 100°C. Benzen bay hơi kéo theo toàn bộ không khí ra
khỏi bình. Người ta ñể bình nguội trỏ' lại ỏ nhiệt ñộ phòng, ở
trong trạng thái mỏ rồi cân. Khối lượng lúc này là 25,817g. Áp

suất khí-quyển là 742mmHg. Tính khối lượng mol của benzen
và viết công thức phân tử benzen biết rằng chất này chỉ gổm
hai nguyên tô' cacbon và hiñro.
BÀI GIẢI
Từ các giá trị của p, V và T cộ thể tìm ñược số mol be zen
và từ khối lượng của bình trước và sau khi chứa hơi benzen
có thể tìm ñược khối lượng m của benzen.
V = 247,2cm3 hay 0,2472/
T = 273 + 100 = 373°K
p = 742mmHg hay 742/760 .= 0,976atm
Sô" moi n của ben 2 en:
n = PV/RT = 0,976.0,2472/0,082.373 = 7,88.10'3mol
Khôi lượng be zen = (khôl lượng bình + khối lượng không
khí + khối lượng hơi ngưng tụ) - (khối lượng bình + khôi lượng
không khí)
-

=25',817 - 25,201 = 0,616g

Khối lượng mol M = — = 0,616/7,88.10'3 = 78,2 g/mol
Ĩ1

21
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

Công thức của bezen (CH)X: X =

12

xt 6

Vậy benzen có công thức C6 H 6

c-B À I TẬP Tự GIẢI
1.9. 1) Tính khôi lượng mol nguyên tử của Mg; p nếu
biết khối lượng tuyệt ñối (KLTð) của chúng là: mMtĩ =
40,358.x.0"27kg; mp = 51,417.10'-7kg.
2)
Xác ñịnh-khôi lượng tuyệt ñối của N và AI nếu biết
khối lượng tương ñối (kltñ) của chúng là: MN = 14,007u; M A1 =
26,982u.
ðáp số: 1 ) MMg = 24,307 g/mol.
Mp = 30,986 g/mol.
2)
~~~~~

mN = 23,255.10"2
m A1 = 44,798.10'24g.

1.10. Nguyên tử bạc (Ag) có khối lượng moi nguyên tử và
khổi lượng riêng trung bình lần lượt bằng 107,87 g/mol và
10,5 g/cm:i. Biết nguyên tử này chỉ chiếm 74% thể tích của
tinh thể. Hãy xác ñịnh bán kính nguyên tử của bạc (Ag) theo A°.
ðáp số’: r Ag = 1,444A°.
1.11. ðối với nguyên tử kẽm (Zn) người ta biết bán kính
nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử lần lượt có các giá trị
là 1,38A°; 65g/mol.

a) Xác ñịnh khôi ìượng riêng trun g bình của Zn (g/cm8)
b) Biết Zn không phải là khôi ñặc mà có khoảng rỗng
nên trong thực tế nó chỉ chiếm 72,5% thể tích của tinh thể.
Hãy cho biết khôi lượng riêng thực của Zn là bao nhiêu?
ðáp SỐ’: a) 9,81 g/cm3; b) 7,11 g/cm 3
22
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

1.12. Kim loại M tác dụng vừa ñủ vối 4,032ỉ khí CL ở
ñiều kiện tiêu chuẩn thu ñược 16,02 g MC13 theo phướng trình:
2M + 3C12 = 2 MCỈ3
a) Xác ñịnh khối lượng nguyên tử của kim loại M.
b) Tính khôi lượng riêng của M; suy ra tỷ lệ phần trăm
của thể tích thực với thể tích của tin h thể. Biết M có bán kính
r = 1,43A°; khối lượng riêng thực là: 2,7 g/cm 3
- ðáp số: a) M = 27
b) d = 3,66 g/cm3; %: 73%
1.13. Một cách gần ñúng giữa bán kính h ạt nhân rn và sổ"
khối A của một nguyên tử có hệ thức: r n = 1,8.10"1;\ A!/:icm.
Hãy xác ñịnh khối lượng riêng d(g/cm3) của hạt nhân nguyên tử.
ðáp sô: ñ = 6,80.1013 g/cm3
1.14. Dựa vào ñịnh nghĩa hãy xác ñịnh khôi lượng
nguyên tử ra kg cho một ñơn VỊ khôi lượng nguyên tử (lu). Từ
kết quả tín h ñược, hãy suy ra khối ỉượng nguyên tử tuyệt ñối
của oxi, biết oxi có khôi lượng nguyên tử là 15,9974 u.
ðáp sô': lu = l , 6 6 . 1 0 ‘27 kg; moxi = 26,567.10"24g
1.15. Một nguyên tử X có tổng sô" các loại hạt là 193,

trong ñó sô" proton là 56.
a) Hãy xác ñịnh sô" khôi của X
b) Tính khối lượng nguyên tử và khôi lượng hạt nhân
của nguyên tử X vừa tìm ñược. Cho biết tỷ sô" khôi lượng này
từ ñó nêu nhận xét cần thiết. Các giá trị khôi lượng của p, n, e
xem ỗ bảng phụ lục (cuối sách).
ðáp sô": a) Ax = 137
b) m„ãù = 229,3579.Ỉ0 '2^kg
mh/nhãn = 229,3070.10'"7kg
_ E n /tù _ =

1 ,0 0 0 2 2

^ h /n h â n

Khôi lượng nguyên tử hầu như tập tru n g ố h ạt nhân
23
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

1.16. Hoàn th ành sô liệu ghi trong bảng dưới ñây
N
A
Nguyên tử
N/Z
z
40
20

Ca
127
74
I
204
1,52
TI
82
125
Pb
73
237
Np
- 208
1,53
Pb
1.17. Một quả bóng có ñộ ñàn hồi cao, có thể tích ban ñầu
1 , 2 lít ỏ 1 atm và 300°K. Quả bóng này bay lên tầng bình lưu có
nhiệt ñộ và áp suất tương ứng bằng 250K và 3.1CT3 atm. Tính thể
tích của quả bóng trên tầng bình lưu. Chấp nhận khí là lý tương.
ðáp sô": 3,3.10^ lít.
1.18. Khí than ướt (CO + H;) ñược tạo ra khi ñốt c với hơi
nước theo phương trình phản ứng: c + HoO = c o + H2. Khi ñốt
cháy một tấn than cốc trọng hơi nước có 1 0 0 0 °c thì tạo ra ñược
một thể tích khí than ưổt là bao nhêu? Tại 2-0°C dưới áp suất
lOOatm.
ðáp sô": 4,02.10104 lít
1.19. Một bình dung tích 2 ỉ chứa 3g C 0 2 và 0 , 1 0 g H 2 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 tưỏng).

ðáp sô": PC0 2 = 0,812 atm; PH = 0,3; p = 1 , 1 1 -atm
1.20. ðối với lmol khí N9 ỏ 0°c sự phụ thuộc của thể tích
vào áp suất ñược cho dưới ñây:______________________
p/atm
1
3
5
7461,4
• v/cm a
4473,1
22405
Xác ñịnh hằng sô' khí R bằng:
a) Tính toán
b) ðồ thị (Vẽ ñồ thị PV/nT phụ thuộc vàò p rồi ngoại suy
tới p = 0 )
L21. Một bong bóng khí bán kính l,5cm ở ñáy hồ có nhiệt
ñộ 8,4°c và có áp suất 2 , 8 atm, nổi lên mặt nước ỏ áp suất khí
quyển latm , nhiệt ñộ 25°c. Hỏi khí tới bề mặt của hồ nước thì
bán kính bong bóng là bao nhiêu (thể tích hình cầu bán kính R là
4/3ttR3)
ðáp sô": 2,2 cm.
24
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON


WWW.DAYKEMQUYNHON.COM

ChưongII
NGUYÊN LÝ I C A NHI T Đ NG Lực H C. NHI T HO H C

A- TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1, Nội dung cùa nguyên lý I
Một hệ nhiệt ñộng khi trao ñổi năng lượng vối môi trường
xung quanh dưối dạng nhiệt Q và công A thì tổng ñại sô" Q + A
luôn luôn là một hằng -Số’ chỉ phụ thuộc vào trạng thái ñầu và
cuối của hệ, hoàn toàn không phụ thuộc vào ñường ñi:
\

2

(Trạng thái ñầu)

1

Q(l) + Al) = Q<2) ■*"A 2) =

'

■

-

(Trạng thái cuối)

+ As) = AU = U,'B) - Ư(í\)

Với u là nội năng của hệ.
Một cách tổng quát:
Q + A = Aư

(1 )

ðây là biểu thức toán của nguyên lý I ỏ’ dạng hữu hạn. ðôi
với những quá trình vô cùng nhỏ, biểu thức hữu hạn ở trên trỏ
thành:
ỖQ + 8 A = d u

,

(2 )
25

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON