Mẫu Nguyên Tử Bo (Borh)

Mẫu Nguyên Tử Bo ( Bohr )

A: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

1. Tiên đề về trạng thái dừng.

• Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong trạng thái dừng các nguyên tử không bức xạ.
• Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân trên các quĩ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
• Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất, gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng, thì nguyên tử chuyển lên các trạng thái dừng có mức nặng lượng cao hơn, kém bền hơn gọi là trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn khoảng 10^-8 s rồi có xu hướng chuyển về các trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.

Hệ quả:

• Tiên đề áp dụng cho nguyên tử Hidro

• Đối với nguyên tử Hydro, bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp:

• Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng của electron ứng với n khác nhau như sau :

Tên quỹ đạo	K	L	M	N	O	P…
n	1	2	3	4	5	6…

Lưu ý:

1. Để tìm tốc độ electron trên quỹ đạo dừng thì có thể làm theo các cách:

• Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n,lực hút tĩnh điện Cu-lông đóng vai trò là lực hướng tâm:

• Năng lượng ở trạng thái dừng bao gồm thế năng tương tác và động năng của electron:

2. Khi electron quay trên quỹ đạo dừng thì nó tạo ra dòng điện có cường độ:

2. Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ của năng lượng.

• Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E_n sang trạng thái dừng có năng lượng E_m nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng: E_n - E_m = hf
• Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng E_m mà được hấp thụ một photon có năng lượng hf đúng bằng hiệu E_n - E_m thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng E_n lớn hơn.
• Sự chuyển từ trạng thái dừng E_m sang trạng thái dừng E_n ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có bán kính r_m sang quỹ đạo dừng có bán kính r_n và ngược lại.

B: VÍ DỤ MINH HỌA

Bài 1: Trong nguyên tử hidro, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. Bán kính quỹ đạo dừng N là: A: 47,7.10-11m          B: 21,2.10-11m          C: 84,8.10-11m          D: 132,5.10-11m

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 2: Trong nguyên tử hidro, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hidro, electron chuyển động trên quĩ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10-10m. quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng: A: L                B: O                C: N                D: M

Hướng dẫn

Ta thấy:

Chọn đáp án A

Bài 3: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo K và tốc độ của electron trên quỹ đạo M bằng: A: 9                C: 2                C: 8                D: 3

Hướng dẫn

Áp dụng phần lưu ý ta có:

Chọn đáp án D

Bài 4: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ góc của electron trên quỹ đạo K và tốc độ góc của electron trên quỹ đạo M bằng: A: 9                B: 27              C: 3                D: 8

Hướng dẫn

Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Cu-lông đóng vai trò là lực hướng tâm:

Ta có tỉ lệ: 

Vậy ta thấy: 

Chọn đáp án B

Bài 5: Ở trạng thái cơ bản, electron trong nguyên tử hidro chuyển động trên quỹ đạo K có bán kính r0 = 5,3.10-11m. Tính cường độ dòng điện do chuyển động đó gây ra: A: 0,05 mA                B: 0,95 mA                C: 1,05 mA                D: 1,55 mA

Hướng dẫn

Ta có:

Chọn đáp án C

C: BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1: Electron trong nguyên tử hyđro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức năng lượng lớn về quỹ đạo dừng có mức năng lượng nhỏ hơn thì tốc độ electron tăng lên 4 lần. Electron đã chuyển từ quỹ đạo

1. 1. N về M.                        B. M về L.                         C. N về K.                        D. N về L.

 Bài 2: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyển tử hidro, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo K và tốc độ của electron trên quỹ đạo M bằng

A. 9.                                 B. 5                                     C. 3                                   D. 4.

Bài 3: Electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đọa dừng có mức năng lượng lớn về quỹ đạo dừng có mức năng lượng nhỏ hơn thì vận tốc êlectron tăng lên 2,5 lần. Electron đã chuyển từ quỹ đạo

  A.O về L.                       B. O về K                          C. N về K                      D. N về L.

Bài 4: Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-đơ-pho ở điểm nào

 A.Hình dạng quỹ đọa các electron

 B. Lực tương tác giữa electron và hạt nhân nguyên tử

 C. Trạng thái có năng lượng ổn định

 D. Mô hình nguyên tử có hạt nhân

Bài 5: Gọi r₀ là bán kính quỹ đạo dừng thứ 1 nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo:

A. 2r₀                                  B. 4r₀                                 C. 16r₀                              D. 9r₀

Bài 6: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r₀. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt

A. 12r₀.                              B. 4r₀.                                C. 9r₀.                               D. 16r₀.

Bài 7: Theo mẫu nguyên tử Borh, bán kính quĩ đạo K của electron trong nguyên tử hidro là r₀. Khi electron chuyển  từ quĩ đạo M về quĩ đạo O thì bán kính quĩ đạo sẽ

A. tăng 12r₀                       B. tăng 9r₀                        C. giảm 9r₀            D. tăng 16 r₀

Bài 8: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r₀ = 5,3.10^-11m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10^-10m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng

A. L.                                   B. O.                                  C. N.                                 D. M.

Bài 9: Biết bán kính Bo là r₀=5,3.10^-11m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hidro là:

A. 132,5.10^-11m                B. 84,8.10^-11m              C. 21,2.10^-11m          D. 47,7.10^-11m

Bài 10: Chọn câu đúng với nội dung giả thuyết Bo khi nói về nguyên tử hiđrô?

1. Nếu chỉ có một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích thứ ba sau đó nó bức xạ tối đa sáu phôtôn.
2. Nếu chỉ có một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích thứ hai sau đó nó bức xạ tối đa hai phôtôn.
3. Nếu khối khí hiđrô đang ở trạng thái kích thích thứ hai sau đó nó bức xạ hai vạch quang phổ.
4. Nếu khối khí hiđrô đang ở trạng thái kích thích thứ ba sau đó nó bức xạ năm vạch quang phổ.

Bài 11: Chọn phương án SAI với nội dung giả thuyết Bo khi nói về nguyên tử hiđrô? Nếu chỉ có một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái

1. kích thích thứ nhất sau đó nó bức xạ một phôtôn.
2. kích thích thứ hai sau đó nó bức xạ tối đa hai phôtôn.
3. kích thích thứ hai sau đó nó bức xạ tối đa ba phôtôn.
4. cơ bản nó không có khả năng bức xạ năng lượng.

bài 12: Khối khí hidro ở trạng thái cơ bản hấp thụ photon ứng với bước sóng λ và chuyển lên trạng thái kích thích thứ hai. Sau đó khối khí sẽ bức xạ

1. chỉ một loại photon với bước sóng λ.
2. hai loại photon trong đó có một loại photon với bước sóng λ.
3. ba loại photon trong đó có một loại photon với bước sóng λ.
4. ba loại photon trong đó không có photon với bước sóng λ.

bài 13: Xét các quỹ đạo dừng trong nguyên tử hidro theo mô hình của Bo, bán kính quĩ đạo Bo thứ năm là 13,25 A⁰. Một bán kính khác bằng 4,77 A⁰ sẽ ứng với bán kính quĩ đạo Bo thứ

A. 2.                   B. 1.                        C. 3.                       D. 6.

Bài 14: Giả sử bán kính quỹ đạo L của nguyên tử Hiđrô là 2.10^-10 m . Dựa vào các kết quả của tiên đề Bo, có thể suy ra bán kính quỹ đạo N là:

 A. 25.10^-10 m.   B. 4.10^-10 m.          C. 8.10^-10 m.          D. 16.10^-10 m.

Bài 15: Electron trong nguyên tử hydro quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo tròn gọi là quỹ đạo dừng. Biết tốc độ của electron trên quỹ đạo K là 2,186.10⁶ m/s. Khi electron chuyển động trên quỹ dừng N thì vận tốc của nó là

A. 2,732.10⁵m/s      B. 5,465.10⁵m/s     C. 8,198.10⁵m/s   D. 10,928.10⁵m/s

 

 

 

Đáp án

1.C	2.C	3.A	4.C	5.A
6.A	7.D	8.A	9.D	10.B
11.C	12.C	13.C	14.C	15.B

                                 

Bài viết gợi ý: