Bài 1.18: Khi cho hạt nhân \({}_{2}^{4}He\) bắn phá vào hạt nhân \({}_{7}^{14}N\) người ta thu được một proton và một hạt nhân X.
Hỏi số khối A và số đơn vị điện tích hạt nhân z của hạt nhân X và hãy cho biết X là nguyên tố gì ?
Phản ứng trên có thể viết: \({}_2^4He + {}_7^{14}N \to {}_1^1p + {}_Z^AX\)
Vì số hạt ( proton cũng như số hạt nơtron) được bảo toàn nên A =(4+14) – 1 = 17, Z= (2+7) – 1 = 8. Với Z = 8 ta có nguyên tử oxi.
Phương trình trên sẽ là: \({}_2^4He + {}_7^{14}N \to {}_1^1p + {}_8^17O\)
(Chính phản ứng này Rơ – dơ – pho đã phát hiện ra proton, một cấu tử của hạt nhân)
Bài 1.19: a) Hãy cho biết khối lượng (tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử) và điện tích của nơtron (tính theo điện tích đơn vị).
b) Khi cho hạt nhân \({}_2^4He\) bắn phá vào hạt nhân beri \({}_4^9Be\), người ta thu được một nơtron và một hạt nhân Y.
Hỏi số khối A và số đơn vị điện tích hạt nhân Z của hạt nhân Y và hãy cho biết Y là nguyên tố gì ?
a) Nơtron có khối lượng ≈ lu, không mang điện tích (nơtron được kí hiệu là \({}_0^1n\)).
b) Phản ứng này có thể viết : \({}_2^4He + {}_4^9Be \to {}_0^1n + {}_Z^AY\)
A = (4 + 9) – 1 = 12 ; Z = (2+4) – 0 =6
Với z = 6 nên nguyên tố đó là cacbon.
Advertisements (Quảng cáo)
Phương trình trên sẽ là : \({}_2^4He + {}_4^9Be \to {}_0^1n + {}_6^{12}C\)
(Chính từ phản ứng này, Chat-uých đã phát hiện ra nơtron, một cấu tử của hạt nhân).
Bài 1.20: Thế nào là cacbon-12 \(\left( {{}^{12}C\,\,hay\,\,{}_6^{12}C\,} \right)\) ? Hãy cho biết thành phần cấu tạo của nguyên tử cacbon-12.
Trong tự nhiên, nguyên tố cacbon có hai đồng vị : \({}^{12}C (98,9%) \)và \( {}_6^{12}C \)(1,1%). Chính đồng vị \( {}_6^{12}C \) đã được chọn làm cơ sở để định nghĩa đơn vị khối lượng nguyên tử, được gọi là cacbon-12 hay \({}^{12}C\).
Với Z = 6 và A = 12, nguyên tử \( {}_6^{12}C \) có 6 proton, 6 nơtron ở hạt nhân và
electron ở vỏ nguyên tử.
Bài 1.21: Khi đưa khối khí đơteri (\({}_1^2H\)) lên một nhiệt độ cao (hàng triệu độ) thì do va chạm, từng cặp hai hạt nhân \({}_1^2H\) có thể kết hợp với nhau tạo thành hạt nhân mới (phản ứng nhiệt hạch).
Hỏi số khối, số đơn vị điện tích hạt nhân của hạt nhân mới được hĩnh thành và hãy cho biết đó là hạt nhân của nguyên tử gì ?
Advertisements (Quảng cáo)
Mỗi hạt nhân đơteri \({}_1^2H\) có 1 proton và 1 nơtron : A = 2 và Z = 1.
Hạt nhân mới hình thành có số đơn vị điện tích Z = 1 + 1 = 2, có số khối A = 2 + 2 = 4.
Đó là hạt nhân heli vì z = 2 đặc trưng cho nguyên tố heli.
Phản ứng tổng hợp hai hạt nhân đơteri được biểu diễn bằng phương trình :
\({}_1^2H + {}_1^2H \to {}_2^4He\)
(Phản ứng này kèm theo hiện tượng hụt khối lượng đáng kể và do đó toả ra nhiều nhiệt, đó là nguyên tắc của bom H).
Bài 1.22: Gọi A là số khối của hạt nhân nguyên tử. Bán kính R của hạt nhân được tính gần đúng bằng hệ thức :
R = \({r_o}\root 3 \of A \,( = {r_o}{A^{1/3}})\)
với \(r_o\) = 1,2.10-13 cm.
Hãy tính khối lượng riêng của hạt nhân và cho biết khối lượng riêng đó có phụ thuộc vào số khối không ? (Coi nguyên tử khối trùng với số khối).
Thể tích của hạt nhân:
\(V = {4 \over 3}\pi {R^3} = {4 \over 3}\pi {(1,{2.10^{ – 13}})^3}A\,\,c{m^3}\)
Khối lượng m của hạt nhân: \(m = {A \over {6,{{022.10}^{23}}}}(g)\)
Khối lượng riêng của hạt nhân:
\(\eqalign{
& D = {m \over V} \approx {A \over {6,{{022.10}^{23}}}} \times {3 \over {4\pi {{(1,{{2.10}^{ – 13}})}^3}A}} = {3 \over {6,022.4\pi .1,{2^3}{{.10}^{ – 16}}}} \approx 2,{295.10^4}(g/c{m^3}) \cr
& D \approx 230 \cr}\) triệu tấn / \(cm^3\)
Ta thấy biểu thức tính khối lượng riêng D không chứa số khối A (sau khi đã làm đơn giản) tức là D không phụ thuộc vào số khối A. Như vậy, theo hệ thức gần đúng nói trên thì khối lượng riêng của mọi hạt nhân đều như nhau.
Bài 1.23: Hiđro có các đồng vị: \({}^1H,{}^2H\) và oxi có các đồng vị : \({}^{16}O,{}^{17}O,{}^{18}O\)
Hãy viết công thức của các loại phân tử nước khác nhau.
Công thức của các loại phân tử \(H_2O\) : \(\eqalign{
& {}^1{H_2}{}^{16}O;{}^2{H_2}{}^{16}O;{}^1H{}^2H{}^{16}O; \cr
& {}^1{H_2}{}^{17}O;{}^2{H_2}{}^{17}O;{}^1H{}^2H{}^{17}O; \cr
& {}^1{H_2}{}^{18}O;{}^2{H_2}{}^{18}O;{}^1H{}^2H{}^{18}O; \cr} \)
