Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Домашні завдання Глава 1

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    18382

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Завдання домашніх завдань

    Секція 1

    Вправа 1

    Кобальт утворює два сульфіди, CoS і Co 2 S 3. Прогнозуйте співвідношення мас сірки, які з'єднуються з фіксованою масою кобальту з утворенням CoS і Co 2, S 3

    Відповідь

    У Co 2, S 3 на атом Co припадає 1,5 атоми S.

    У CoS припадає 1 атом S на атом Co.

    Масове співвідношення S в двох сполуках становить 1:1,5 = 2:3

    Вправа 2

    Що правда про модель атома Резерфорда?

    а) Це пояснює, чому атоми не посилають електромагнітне випромінювання постійно

    б) Це пояснює, чому альфа-частинки розсіюються атомами

    в) Пояснює атомний спектр атома водню

    г) Це пояснює хвильово-частинковий дуалізм

    Відповідь

    б) Це пояснює, чому альфа-частинки розсіюються атомами

    Вправа 3

    Радіус Бора (радіус електронної орбіти атома Н в його наземному стані) становить 5,29 х 10 -11 м Розрахуйте радіус електрона в третій оболонці атома Н за моделлю атома Бора.

    Відповідь

    р 3 = 3 2 х 5,29 х 10 -11 м = 47,61 х 10 -11 м.

    Секція 2

    Вправа 1

    Електрон в атомі Н зазнає електронний перехід від 3-ї до 2-ї оболонки. Яку частоту має випромінюване світло? Енергія електрона в першій оболонці дорівнює -2,18 х 10 -18 Дж.

    Відповідь

    Енергія електрона в 3-й оболонці: Е 3 = -2,18 х 10 -18 Дж/3 2 = -0,24 х 10 -18 Дж

    Енергія електрона у 2-й оболонці: Е 2 = -2,18 х 10 -18 Дж/2 2 = -0,545 х 10 -18 Дж

    Різниця енергій між двома електронами: Е 3 -Е 2 = 0,305 х 10 -18 Дж

    Частота випромінюваного світла: п = (Е 3 -Е 2) /год = 0,305 х 10 -18 Дж/ 6,63 х 10 -34 Джс = 4,60 х 10 14 с -

    Вправа 2

    Яка маса фотона з довжиною хвилі 400 нм, який подорожує в космосі?

    Відповідь

    λ = ч/мк —> м = h/λc = 6,63 х 10 -34 Джс/(400 х 10 -9 м х 3,00 х 10 8 м/с) = 5,525 х 10 -36 кг.

    Вправа 3

    Два об'єкти рухаються з однаковою швидкістю. Які (якщо такі є) з наведених нижче тверджень відповідають дійсності?

    а) Довжина хвилі DeBroglie важчого об'єкта довша, ніж у більш легкого.

    б) Якщо один об'єкт має в два рази більше маси, ніж інший, його довжина хвилі дорівнює половині іншого

    в) Подвоєння швидкості одного з об'єктів матиме такий же вплив на його довжину хвилі, як подвоєння його маси.

    Відповідь

    а) Якщо один об'єкт має в два рази більше маси, ніж інший, його довжина хвилі дорівнює половині іншого

    б) Подвоєння швидкості одного з об'єктів матиме такий же вплив на його довжину хвилі, як подвоєння його маси

    Вправа 4

    Потужність червоного лазера з довжиною хвилі 630 нм) становить 1,00 Вт (1,00 Джс). Скільки фотонів в секунду випромінює лазер?

    Відповідь

    clipboard_e5046315e6c418bc1cf184f6b67bc5462.png

    Вправа 5

    Яку з наступних хвиль ви вважаєте стоячою хвилею матерії?

    а) Вібрація барабана.

    б) Звук, що подорожує під відкритим небом.

    в) Цунамі.

    г) Жодне з перерахованих вище.

    Відповідь

    а) Вібрація барабана.

    Вправа 6

    Припустімо, що електрон рухається в одновимірній коробці (як обговорювалося в класі) довжиною 1 м. шукайте відповідні константи в Інтернеті або відповідному підручнику.

    а) Яка довжина хвилі пов'язаної стоячої хвилі речовини в наземному стані?

    б) Яка швидкість електрона в наземному стані?

    в) Що таке енергія електрона в наземному стані?

    Відповідь

    а)clipboard_ed0c0325cb3be8477d229fda66048dcc0.png

    б)clipboard_eefea570f41a36acd33d12aed340314b2.png

    в)clipboard_e7d62efeb9b2846999b65e848c1a59970.png

    clipboard_eaf5f7f3ff1dc42451497fe6ecdd58e45.png

    Вправа 7

    Електрон в першому збудженому стані рухається зі швидкістю 15 м/с в межах одновимірної коробки. Яка довжина коробки?

    Відповідь

    clipboard_e9916cc72b132276379bdc963c0e4f1dd.png

    У першому збудженому стані n =2. Для n = довжина коробки дорівнює довжині хвилі. Тому довжина ящика становить 4,9 х 10 -5 м.

    Вправа 8

    Що таке орбіталі (правильним може бути більше однієї відповіді)?

    а) Хвильові функції, які описують електрони як тривимірні стоячі хвилі речовини в атомі.

    б) Простори всередині атома, в яких електрон рухається як класична частинка.

    в) Розв'язки рівняння Шредінгера для атома водню.

    Відповідь

    а) Хвильові функції, які описують електрони як тривимірні стоячі хвилі речовини в атомі.

    в) Розв'язки рівняння Шредінгера для атома водню.

    Вправа 9

    Які квантові числа l допустимі, коли квантове число n дорівнює 4?

    Відповідь

    л може бути 3,2,1,0

    Вправа 10

    Які квантові числа m допустимі, коли квантове число l дорівнює 3?

    Відповідь

    -3, -2, -1,0, +1, +2, +3

    Вправа 11

    Що правда щодо наступної хвильової функції?

    clipboard_e3eb1be24e7e614b15b809c5ceed0f3f2.png

    а) Його не має кутових вузлів

    б) Його не має сферичних вузлів

    в) Його амплітуда дорівнює 0 в ядрі

    г) Хвильова функція являє собою орбітальну

    Відповідь

    в) Його амплітуда дорівнює 0 в ядрі

    Вправа 12

    Кутова частина хвильової функції орбіти має наступний вигляд:

    clipboard_ef1b72143670f72c5c046b43e348f29c0.png

    Які площини є площинними вузлами в цій орбіталі?

    Відповідь

    Хвильова функція дорівнює 0 для x = y та x = -y. Таким чином, це дві площини, які розсікають вісь x і y.

    Вправа 13

    Замовте наступні орбіталі щодо їх проникнення здібностей:

    4с, 4п, 4д, 4ф

    Відповідь

    4с > 4р > 4д > 4ф

    Вправа 14

    Який ефективний ядерний заряд на електроні в іоні He +?

    Відповідь

    clipboard_ebbef5920179aa1442750e4c5d49822d9.png

    Вправа 15

    Обчисліть орбітальну енергію електрона 3p в атомі сірки, використовуючи правила Слейтера.

    Відповідь

    (1 с 2) (2 с 2, 2 п 6) (3 с 2, 3 п 4)

    clipboard_e554090af584ea1e434c32c109ed1cc39.png

    Вправа 16

    Обчисліть орбітальну енергію 3d електрона в атомі паладію за правилами Слейтера.

    Відповідь

    (1с 2) (2с 2, 2п 6) (3с 2, 3п 6) (3д 10) (4с 2, 4 п 6) (4д 8) (5с 2)

    clipboard_e633517d5bc132af5577d96c1deed1409.png

    Вправа 17

    Обчисліть, наскільки вище перша енергія іонізації атома кисню порівняно з атомом фтору. Використовуйте правила Слейтера, щоб відповісти на питання.

    Відповідь

    О: (1с 2) (2с 2 2п 4)

    clipboard_e61746be336eb94f67b96245278d80798.png

    Template:ContribLandskron