Các dạng bài tập hạt nhân nguyên tử có lời giải
Các dạng bài tập Hạt nhân nguyên tử có lời giải
Phần Hạt nhân nguyên tử Vật Lí lớp 12 sẽ tổng hợp Lý thuyết, trên 8 dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 400 bài tập trắc nghiệm có lời giải. Vào để theo dõi các dạng bài Hạt nhân nguyên tử hay nhất tương ứng.
Bài tập trắc nghiệm Hạt nhân nguyên tử
Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết
1. Phương pháp
Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân
. Tìm số hạt p, n có trong mẫu hạt nhân đó .
∗ Nếu có khối lượng m suy ra số hạt hạt nhân X là :
∗ Số mol: .
Hằng Số Avôgađrô: NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol
∗ Nếu có số mol suy ra số hạt hạt nhân X là : N = n.NA (hạt).
+ Khi đó: 1 hạt hạt nhân X có Z hạt proton và (A – Z ) hạt hạt notron.
⇒ Trong N hạt hạt nhân X có : N.Z hạt proton và (A-Z) N hạt notron.
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Khối lượng nguyên tử của rađi Ra226 là m = 226,0254u.
a) Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi?
b) Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi, khối lượng 1 hạt nhân, 1 mol hạt nhân Rađi?
c) Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức r = ro.A1/3, với ro = 1,4.10-15 m, A là số khối.
d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng, biết mP = 1,007276u, mn = 1,008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931 MeV/c2 .
Hướng dẫn:
a) Rađi hạt nhân có 88 prôton, N = 226 – 88 = 138 nơtron
b) m = 226,0254u. 1,66055.10-27 = 375,7.10-27 kg
Khối lượng một mol : mmol = m.NA = 375,7.10-27. 6,022.1023 = 226,17.10-3 kg = 226,17 g
Khối lượng một hạt nhân : mHN = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10-25kg
Khối lượng 1mol hạt nhân : mmolHN = mNH.NA = 0,22589kg
c) Thể tích hạt nhân: V = 4πr3/3 = 4πro3A/ 3 .
Khối lượng riêng của hạt nhân:
d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân
ΔE = Δmc2 = {ZmP + (A – Z)mN – m}c2 = 1,8107uc2 = 1,8107.931 = 1685 MeV
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
Ví dụ 2: Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng?
Hướng dẫn:
Ví dụ 3: Khí clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là
hàm lượng 75,5% và
hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học clo.
Hướng dẫn:
Ta có: mcl = 34,969u. 75,4% + 36,966u. 24,6% = 35,46u.
Cách viết phương trình phóng xạ
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Qui tắc dịch chuyển của sự phóng xạ:
Phóng xạ
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô về đầu bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị.
Phóng xạ
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô về cuối bảng tuần hoàn và có cùng số khối.
Thực chất phóng xạ β- là một hạt nơ trôn biến thành 1 hạt proton, 1 hạt e và một hạt nơtrinô:
Bản chất của tia phóng xạ β- là hạt electron. Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng ( hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng và hầu như không tương tác với vật chất.
Phóng xạ
So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô về đầu bảng tuần hoàn và cùng số khối.
Thức chất của phóng xạ β+ là một hạt proton biến thành 1 hạt nơtrôn, 1 hạt pôzitrôn và 1 hạt nơtrinô
Phóng xạ γ (hạt phôton) :
Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng E2 đồng thời phóng ra một photon có năng lượng:
Trong phóng xạ gamma không có sự biến đổi hạt nhân và thường kèm theo phóng xạ α và β
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Côban 60Co phóng xạ β- với chu kì bán rã T = 5,27 năm và biến đổi thành niken (Ni). Viết phương trình phân rã và nêu cấu tạo của hạt nhân con.
Hướng dẫn:
Phương trình phân rã:
Hạt nhân Ni có 28 prôtôn và 32 nơtrôn.
Cách viết phương trình phản ứng hạt nhân
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối để viết phương trình.
Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1 + A2 = A3 + A4
Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z) Z1 + Z2 = Z3 + Z4
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Trong phản ứng sau đây :
hạt X là
A. Electron B. Proton C. Hêli D. Nơtron
Hướng dẫn:
Ta phải xác định được điện tích và số khối của các tia và hạt còn lại trong phản ứng :
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối ta được : 2 hạt X có
2Z = 0 + 92 – 42 – 57 – 7.(-1) = 0
2A = 1 + 235 – 95 – 139 – 7.0 = 2.
Vậy suy ra X có Z = 0 và A = 1. Đó là hạt nơtron .
Ví dụ 2: Sau bao nhiêu lần phóng xạ α và bao nhiêu lần phóng xạ β– thì hạt nhân
biến đổi thành hạt nhân
?
A. 4 lần phóng xạ α ; 6 lần phóng xạ β– B. 6 lần phóng xạ α ; 8 lần phóng xạ β–
C. 8 lần phóng xạ ; 6 lần phóng xạ β– D. 6 lần phóng xạ α ; 4 lần phóng xạ β–
Hướng dẫn:
– Theo đề ta có quá trình phản ứng:
– Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối , ta được :
Vậy có 6 hạt α và 4 hạt β– → Chọn đáp án : D.
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com
Bài Tập Hạt Nhân Nguyên Tử Hóa Học Lớp 10
