Bán kính của quỹ đạo thứ n (rn) của các ion chỉ chứa 1 electron

Giải SBT Hóa học 10 Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Bài 4.15 trang 12 sách bài tập Hóa học 10 trong Bài 4: Mô hình nguyên tử và orbital nguyên tử sách Cánh diều. Với lời giải chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong SBT Hóa học 10.

Bài 4.15 trang 12 sách bài tập Hóa học 10: Bán kính của quỹ đạo thứ n (r_n) của các ion chỉ chứa 1 electron như He⁺, Li²⁺, Be³⁺ có thể tính theo công thức:

$r_n=n^2\times \frac{0,529}{Z^2}\left(\stackrel{o}{A}\right)$, trong đó Z là điện tích hạt nhân.

Hãy so sánh (có giải thích) bán kính quỹ đạo thứ nhất của các ion He⁺, Li²⁺, Be³⁺.

Lời giải:

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion He⁺ là:

$r_{1\left(H{e}^{+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{2^2}=0,13225\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion Li²⁺ là:

$r_{1\left(L{i}^{2+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{3^2}=0,059\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Bán kính quỹ đạo thứ nhất của ion Be³⁺ là:

$r_{1\left(B{e}^{3+}\right)}=1^2\times \frac{0,529}{4^2}=0,033\left(\stackrel{o}{A}\right)$

Như vậy, khi điện tích hạt nhân tăng, bán kính quỹ đạo thứ nhất giảm dần. Điều này được giải thích là khi Z tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron cũng sẽ tăng nên electron chuyển động về phía gần hạt nhân hơn.

(Lưu ý: Xét cho cùng một lớp).