Hóa đại cương 1 - Bài tập chương 2

Câu 1:a) Phát biểu nội dung thuyết lượng tử Planck.b) Hãy tính lượng tử năng lượng được phát ra từ một điện tích dao động với tần số n=1014 s-1Câu 2: Cho biết tác dụng của ánh sáng đối với phim ảnh. Tại sao có thể rửa ảnh trong phòngcó ánh sáng đỏ?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa đại cương 1 - Bài tập chương 2Hóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn VănQuang CHƯƠNG 2: MỘT SỐ VẤN ĐỀ TIỀN CƠ HỌC LƯỢNG TỬI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬPCâu 1: a) Phát biểu nội dung thuyết lượng tử Planck. b) Hãy tính lượng tử năng lượng được phát ra từ m ột điện tích dao đ ộng v ới t ần s ố ν 14 -1=10 sCâu 2: Cho biết tác dụng của ánh sáng đối với phim ảnh. T ại sao có th ể r ửa ảnh trong phòngcó ánh sáng đỏ?Câu 3: a) Cho biết tần số giới hạn ν 0 (ngưỡng quang điện) của một số kim loại như sau:Kim loại Cs K Ca Znν 0 (s ) -1 14 14 14 10,4.1014 4,7.10 5,5.10 7,1.10 0 Hãy tính công bứt phá điện tử E0 ứng với các kim loại đó. Khi chiếu tia Hα có λ = 4340 Avào các kim loại đó thì đối với những kim loại nào có thể xảy ra hiệu ứng quang điện? b) Trong các trường hợp xảy ra hiệu ứng quang điện, hãy tính đ ộng năng c ủa đi ện t ử vàtừ đó suy ra vận tốc của điện tử khi bắn ra khỏi bề m ặt tấm kim lo ại (bi ết: h=6,625.10 34 J.s;me=9,11.10-31 kg; c=3.108 m/s)Câu 4: a) Viết và giải thích hệ thức liên hệ giữa khối lượng tương đối tính (khối lượng chuyểnđộng) và khối lượng nghỉ của một vật thể. b) Hãy chứng minh không có vật thể nào có vận tốc lớn hơn vận tốc của ánh sáng. c) Hãy chứng minh: khối lượng nghỉ của ánh sáng bằng 0 (hay không có hạt ánh sáng ởtrạng thái nghỉ).Câu 5: Một vật chuyển động với vận tốc v bằng 80% vận tốc ánh sáng. Hỏi khi đó, kh ốilượng tương đối tính (mv) bằng bao nhiêu lần khối lượng nghỉ m0.Câu 6: a) Hãy chứng minh: khối lượng tương đối tính của hạt ánh sáng (photon) đ ược tính theohệ thức: h m= cλTrong đó: h=6,625.10-34 J.s; c là vận tốc ánh sáng; λ là bước sóng của ánh sáng. b) Tia Hα (màu đỏ) có λ =656,3 nm. Hãy tính:- Tần số ν , số sóng ν của tia sáng đó.- Năng lượng ε , khối lượng m và động lượng p của tia sáng nói trên.Câu 7: Sự phá vỡ các liên kết I-I trong 1 mol I 2 đòi hỏi một ăng lượng bằng 150,48 kJ. Nănglượng này có thể sử dụng dưới dạng ánh sáng. Hãy tính bước sóng λ của ánh sáng cần sử dụngtrong quá trình đó. Biết h=6,625.10-34 J.s; c=3.108 m/s.Câu 8: Trên phổ điện tử của một hợp chất có các đám mây hấp thụ tại: λ1 = 450nm ;λ2 = 350nm ; λ3 = 250nm . a) Hãy tính năng lượng kích thích ứng với đám hấp thụ trên (tính ra eV và kJ/mol). b) Hãy dự đoán màu của hợp chất.II. HƯỚNG DẪN GIẢICâu 1: b) Ta có: ε = hν =6,625.10-34.1014=6,625.10-20 (J)Câu 2: Phim ảnh thông thường có tráng một lớp nhũ tương AgBr. Dưới tác dụng của ánh sángta có phản ứng quang hóa: hν + Ag+ + Br-  Ag (màu đen) + 1/2Br2 → Khoa Tự Nhiên – Trường Cao đẳng Sư phạm Quảng NinhHóa học đại cương 1 Giảng viên: Ths Nguyễn VănQuang Để xảy ra phản ứng trên, photon phải có một năng lượng hν tối thiểu xác định. Vì ánhsáng đỏ có bước sóng lớn, khoảng từ 720 nm đến 770 nm, nên photon có năng lượng nhỏ khônggây nên phản ứng quang hóa, vì vậy ánh sáng đỏ không có ảnh hưởng đến phim và giấy ảnh.Câu 3:a) E0=hν 0 , nên đối với các kim loại trên ta có kết quả: Kim loại Cs K Ca Zn -20 -20 -20 68,9.10-20 E0(J) 31,138.10 36,438.10 47,038.10Năng lượng của hạt Hα chiếu vào kim loại: 6, 625.10−34.3.108ε = hν = hc / λ = = 45, 79.10−20 J 4340.10−10Ta thấy hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra đối với Cs và K do có E0< εb) Theo hệ thức Anhstanh: hν = E0+1/2mv2- Đối với Cs:+ Điện tử có động năng: 1/2mv2=45,79.10-20-31,14.10-20=14,65.10-20 J 2.146,5 5+ Vận tốc ban đầu: v = .10 = 5, 65.105 m / s 9,11- Tương tự đối với K: điện tử có động năng: 9,35.10-20 J và v=4,53.105 m/sCâu 4: m0 mv = v 2 trong đó v là vận tốc của hạta) Ta có: 1− 2 c c là vận tốc của ánh sáng m0 là khối lượng nghỉ của hạt mv là khối lượng của hạt khi chuyển động với vận tốc v v2b) Trong hệ thức trên nếu v>c thì 1< 2 thì biểu thức trong căn âm. Mẫu số khi đó sẽ là 1 số cảo, không có thực. Điều đó có nghĩa kh ...