CHUYÊN ĐỀ DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HÓA HỌC TINH THỂ
-
Upload
day-kem-quy-nhon-official -
Category
Documents
-
view
228 -
download
5
Transcript of CHUYÊN ĐỀ DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HÓA HỌC TINH THỂ
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983087983093983092
CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015
HOacuteA HỌC TINH THỂ
A MỞ ĐẦU
Mọi chất đều coacute thể tồn tại ở ba trạng thaacutei khiacute lỏng rắn Ở trạng thaacutei rắn vật chất
coacute thể tồn tại ở trạng thaacutei tinh thể hoặc trạng thaacutei vocirc định higravenh Trạng thaacutei tinh thể khaacutec
trạng thaacutei vocirc định higravenh ở caacutec đặc điểm sau - Tinh thể lagrave những đa diện lồi đượ c giớ i hạn
bở i caacutec mặt phẳng vagrave caacutec cạnh thẳng - Tinh thể coacute tiacutenh đồng nhất vagrave tiacutenh dị hướ ng - Chất
tinh thể coacute nhiệt độ noacuteng chảy xaacutec định Ở điều kiện thườ ng hầu hết caacutec chất rắn đều coacute
cấu tạo tinh thể Viacute dụ cacbon tồn tại dướ i dạng caacutec tinh thể kim cươ ng hay than chigrave
(grafit) lưu huỳnh tồn tại dướ i dạng caacutec tinh thể đơ n tagrave hay mặt thoi muối ăn (NaCl) dướ i
dạng caacutec tinh thể lập phươ nghellip Tất cả caacutec kim loại trừ thủy ngacircn lagrave chất tinh thể vvhellip
L ĩ nh vực khoa học nghiecircn cứu thagravenh phần cấu tạo vagrave tiacutenh chất của tinh thể lagrave ldquoTinh thể
họcrdquo Tinh thể học lagrave l ĩ nh vực khoa học ra đờ i từ rất sớ m phaacutet triển mạnh mẽ vagrave đạt đượ cnhững thagravenh tựu rất to lớ n Ngagravey nay nhờ những thagravenh tựu của Tinh thể học ngườ i ta đatilde
xaacutec định đượ c cấu tạo tinh thể vagrave phacircn tử của hagraveng triệu chất khaacutec nhau trong đoacute coacute những
chất quan trọng như silicat tự nhiecircn caacutec protit lipit axit nucleichellip từ đoacute đatilde giải thiacutech đượ c
nhiều tiacutenh chất vật liacute hoacutea học vagrave sinh học của caacutec chất đồng thờ i phaacutet hiện ra nhiều ứng
dụng quan trọng của chuacuteng Trong chươ ng trigravenh hoaacute học phổ thocircng phần trạng thaacutei rắn của
chất vagrave cụ thể về tinh thể lagrave một phần khaacute liacute thuacute vagrave trừu tượ ng Saacutech giaacuteo khoa đatilde necircu đượ c
một số yacute tưở ng cơ bản giaacuteo viecircn cần tham khảo thecircm tagravei liệu mớ i giuacutep học sinh higravenh dung
đượ c vagrave aacutep dụng caacutec kiến thức vagraveo giải caacutec bagravei toaacuten liecircn quan Đề tagravei nagravey nhằm cung cấpcaacutec kiến thức cụ thể về cấu truacutec tinh thể vagrave vận dụng cho caacutec bagravei tập liecircn quan Trong
những năm qua đề thi học sinh giỏi Quốc gia Quốc tế thườ ng đề cập tớ i phần hoaacute học tinh
thể dướ i nhiều goacutec độ khaacutec nhau Tuy nhiecircn trong saacutech giaacuteo khoa phổ thocircng do điều kiện
giớ i hạn về thờ i gian necircn những kiến thức trecircn chỉ đượ c đề cập đến một caacutech sơ lượ c Qua
thực tiễn giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia tocirci đă nghiecircn cứu lựa chọn vagrave hệ
thống những kiến thức liacute thuyết cơ bản trọng tacircm sưu tầm những bagravei tập điển higravenh để soạn
chuyecircn đề ldquoHoacutea học tinh thểrdquo đề cập về vấn đề cấu truacutec mạng tinh thể giuacutep cho học sinh
hiểu sacircu vagrave vận dụng đượ c tốt những kiến thức đatilde học vagraveo việc giải caacutec bagravei tập goacutep phầnnacircng cao chất lượ ng giảng dạy vagrave học tập mocircn Hoacutea học
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983087983093983092
B NỘI DUNG
I Khaacutei niệm chung
I1 Tinh thể
Chất rắn coacute thể tồn tại dướ i dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
Tinh thể lagrave hạt coacute nhiều mặt loacuteng laacutenh nhiều cạnh vagrave nhiều choacutep Đacircy lagrave kết quả
của sự sắp xếp đều đặn (phacircn bố trật tự) của vật chất Ở chỗ đập vỡ của của một tinh thể
nhigraven thấy rotilde những tinh thể nhỏ hơ n sắp xếp dướ i caacutec goacutec khaacutec nhau Những chất rắn
khocircng coacute dạng tinh thể ngh ĩ a lagrave khocircng coacute higravenh thugrave xaacutec định gọi lagrave chất dạng vocirc định higravenh
Chỗ vỡ của caacutec chất nagravey rất nhẵn khocircng phẳng
Khaacutec vớ i chất rắn vocirc định higravenh chất rắn tinh thể coacute nhiệt độ noacuteng chảy xaacutec định
Một tiacutenh chất quan trọng nữa để phacircn biệt hai dạng nagravey lagrave chất vocirc định higravenh coacute tiacutenh đẳng
hướ ng (ngh ĩ a lagrave những tiacutenh chất vật liacute như điện trở chỉ số khuacutec xạ độ dẫn nhiệt hellip đều
giống nhau trong mọi hướ ng) cograven tinh thể coacute tiacutenh dị hướ ng (ngh ĩ a lagrave những tiacutenh chất cơ
điện noacutei chung phụ thuộc vagraveo hướ ng magrave ngườ i ta đo chuacuteng)
I2 Nhữ ng yếu tố đối xứ ng
Tiacutenh đều đặn trong kiến truacutec cũng như tiacutenh chất của tinh thể cho thấy rotilde vai trograve
quyết định của caacutec yếu tố đối xứng của hệ Tugravey thuộc tiacutenh chất higravenh học của khối tinh thể
hay cấu truacutec tuần hoagraven magrave ngườ i ta chia thagravenh caacutec yếu tố định hướ ng hay yếu tố vị triacute
I21 Caacutec yế u tố đị nh hướ ng
Ngườ i ta coacute thể giớ i hạn ở ba loại yếu tố định hướ ng gồm
- Tacircm đối xứng (C)
- Trục đối xứng (An)
- Mặt phẳng đối xứng gươ ng (mn)
I22 Caacutec yế u tố v ị triacute
Caacutec yếu tố vị triacute lagrave caacutec yếu tố liecircn quan đến pheacutep tịnh tiến coacute thể kết hợ p hoặc
khocircng kết hợ p vớ i một pheacutep quay tạo necircn sự đối xứng của caacutec higravenh tuần hoagraven vocirc hạn
I3 Mắt Nuacutet mạng
Mắt đượ c cấu tạo bở i thực thể nhỏ nhất coacute thể phacircn biệt đượ c vagrave lặp lại một caacutech
tuần hoagraven trong khocircng gian Đối vớ i tinh thể ở mức độ vi mocirc mắt lagrave một hạt (nguyecircn tử
phacircn tử hay ion) Vị triacute của caacutec mắt trong mạng tinh thể đượ c gọi lagrave nuacutet mạng Trong thực
tế thườ ng coacute xu hướ ng đặt một điểm đặc trưng của mắt vagraveo chỗ của nuacutet mạng để coacute thể
đồng nhất hai khaacutei niệm nagravey
Dựa vagraveo bản chất của mắt tinh thể ngườ i ta chia tinh thể thagravenh 4 loại chiacutenh
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983087983093983092
- Tinh thể kim loại mắt lagrave nguyecircn tử ion kim loại liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết
kim loại Viacute dụ tinh thể Cu Fe Na hellip
- Tinh thể nguyecircn tử mắt lagrave nguyecircn tử liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết cộng hoacutea trị
Viacute dụ tinh thể kim cươ ng than chigrave cacborunđum lưu huỳnh tagrave phươ ng đơ n tagrave hellip
- Tinh thể ion mắt lagrave ion caacutec ion traacutei dấu xen kẽ nhau liecircn kết bằng liecircn kết ion
Viacute dụ tinh thể NaCl CsCl hellip
- Tinh thể phacircn tử mắt lagrave phacircn tử liecircn kết giữa caacutec nuacutet mạng lagrave tươ ng taacutec Van der
Waals Viacute dụ tinh thể CO2 rắn I2 nướ c đaacute băng phiến hellip
I4 Caacutec hệ tinh thể
Caacutec tinh thể khaacutec nhau của caacutec chất đượ c chia thagravenh bảy hệ Sự phacircn loại nagravey dựa
vagraveo tiacutenh đối xứng khaacutec nhau của caacutec tinh thể Tuy nhiecircn để dễ nhận biết hơ n coacute thể dựa
vagraveo caacutec cạnh a b c vagrave caacutec goacutec α β γ của đa diện đặc trưng cho mỗi hệ tinh thể
Bảng Caacutec thocircng số đặc trư ng cho caacutec hệ tinh thể
Hệ tinh thể Khối đa diện Thocircng số mạng
Hệ lập phươ ng Lập phươ ng a = b = c
α = β = γ = 90
Hệ bốn phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
vuocircng
a = b ne c
α = β = γ = 90
Hệ saacuteu phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
lục giaacutec
a = b ne c
α = β = γ =90
γ = 120
Hệ ba phươ ng (
mặt thoi)
Đa diện đaacutey thoi a = b = c
α = β = γ ne 90
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983087983093983092
Hệ trực thoi Lăng trụ thẳng đaacutey
chữ nhật
a ne b ne c
α = β = γ = 90
Hệ một nghiecircng Lăng trụ thẳng đaacuteybigravenh hagravenh
a ne b ne cα = γ = 90
β ne 90
Hệ ba nghiecircng Higravenh hộp bất kỳ a ne b ne c
α ne β ne γ ne 90
II Caacutec đặc trư ng của ocirc mạng tinh thể Mỗi ocirc mạng cơ sở đượ c đặc trưng bở i caacutec thocircng số
- Hằng số mạng
- Số đơ n vị cấu truacutec hay số mắt mạng trong một ocirc cơ sở
- Số phối triacute
- Lỗ tinh thể
- Độ đặc khiacutet
II1 Ocirc mạng cơ sở ocirc mạng Bravais hằng số mạng
Ocirc mạng cơ sở lagrave thể tiacutech nhỏ nhất của mạng tinh thể biểu thị đầy đủ đặc tiacutenh của
mạng tinh thể khảo saacutet
Hằng số mạng lagrave những đại lượ ng đặc trưng cho ocirc mạng cơ
bản bao gồm độ dagravei ba cạnh (kiacute hiệu a b c) vagrave goacutec (kiacute hiệu α β γ)
tạo bở i ba cạnh của ocirc mạng cơ bản
Trong caacutec ocirc mạng cơ sở khaacutec nhau caacutec nguyecircn tử ion phacircn tử
(caacutec mắt hay caacutec nuacutet) chiếm những vị triacute khaacutec nhau Caacutec mắt đượ c quy ướ c lagrave higravenh cầu
Caacutec mắt gần nhau nhất trong ocirc mạng tiếp xuacutec vớ i nhau necircn khoảng caacutech giữa caacutec tacircm của
hai mắt nagravey lagrave tổng baacuten kiacutenh của chuacuteng
Giữa caacutec mắt khaacutec trong ocirc mạng ở xa nhau hơ n tạo thagravenh những lỗ trống Khi higravenh
thagravenh tinh thể một số mắt coacute thể chiếm caacutec lỗ trống nagravey tạo thagravenh caacutec cấu truacutec tinh thể
khaacutec nhau (cấu truacutec kim cươ ng natri clorua sphalerit florinhellip) Coacute thể chuyển từ cấu truacutec
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983087983093983092
tinh thể nagravey sang cấu truacutec tinh thể khaacutec bằng những biến đổi đơ n giản xuất phaacutet từ caacutec ocirc
mạng Bravais
Higravenh 1 Mối quan hệ giữa caacutec dạng cấu truacutec tinh thể
Ocirc mạng Bravais hay kiểu mạng
Theo Bravais mỗi hệ tinh thể tươ ng ứng vớ i một sự phacircn bố khocircng gian caacutec
nguyecircn tử ion hay phacircn tử trong ocirc mạng đượ c chia thagravenh bốn kiểu sau
Kiể u đơ n giản (sc) hay kiể u nguyecircn thủy kiacute hiệu P
Tiecircu biểu cho loại nagravey lagrave mạng lập phươ ng đơ n giản (lpđg) coacute taacutem
mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng Kiể u tacircm khối (bcc) kiacute hiệu I
Mạng kiểu tacircm khối ngoagravei taacutem mắt ở taacutem đỉnh cograven coacute một mắt ở
tacircm ocirc mạng cơ bản Viacute dụ mạng lập phươ ng tacircm khối (lptk) trực thoi
tacircm khốihellip
Kiểu tacircm đaacutey kiacute hiệu S
Kiểu tacircm đaacutey suy ra từ kiểu đơ n giản khi coacute thecircm hai mắt ở tacircm
của hai mặt đaacutey đối diện nhau
Kiể u tacircm mặt (fcc) kiacute hiệu F
Đacircy lagrave kiểu coacute caacutec mắt ở tacircm caacutec mặt của đa diện Điển higravenh cho
kiểu nagravey lagrave mạng lập phươ ng tacircm diện (lptd) Taacutem mắt ở đỉnh vagrave saacuteu mắt
ở tacircm của saacuteu mặt của higravenh lập phươ ng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983087983093983092
B NỘI DUNG
I Khaacutei niệm chung
I1 Tinh thể
Chất rắn coacute thể tồn tại dướ i dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
Tinh thể lagrave hạt coacute nhiều mặt loacuteng laacutenh nhiều cạnh vagrave nhiều choacutep Đacircy lagrave kết quả
của sự sắp xếp đều đặn (phacircn bố trật tự) của vật chất Ở chỗ đập vỡ của của một tinh thể
nhigraven thấy rotilde những tinh thể nhỏ hơ n sắp xếp dướ i caacutec goacutec khaacutec nhau Những chất rắn
khocircng coacute dạng tinh thể ngh ĩ a lagrave khocircng coacute higravenh thugrave xaacutec định gọi lagrave chất dạng vocirc định higravenh
Chỗ vỡ của caacutec chất nagravey rất nhẵn khocircng phẳng
Khaacutec vớ i chất rắn vocirc định higravenh chất rắn tinh thể coacute nhiệt độ noacuteng chảy xaacutec định
Một tiacutenh chất quan trọng nữa để phacircn biệt hai dạng nagravey lagrave chất vocirc định higravenh coacute tiacutenh đẳng
hướ ng (ngh ĩ a lagrave những tiacutenh chất vật liacute như điện trở chỉ số khuacutec xạ độ dẫn nhiệt hellip đều
giống nhau trong mọi hướ ng) cograven tinh thể coacute tiacutenh dị hướ ng (ngh ĩ a lagrave những tiacutenh chất cơ
điện noacutei chung phụ thuộc vagraveo hướ ng magrave ngườ i ta đo chuacuteng)
I2 Nhữ ng yếu tố đối xứ ng
Tiacutenh đều đặn trong kiến truacutec cũng như tiacutenh chất của tinh thể cho thấy rotilde vai trograve
quyết định của caacutec yếu tố đối xứng của hệ Tugravey thuộc tiacutenh chất higravenh học của khối tinh thể
hay cấu truacutec tuần hoagraven magrave ngườ i ta chia thagravenh caacutec yếu tố định hướ ng hay yếu tố vị triacute
I21 Caacutec yế u tố đị nh hướ ng
Ngườ i ta coacute thể giớ i hạn ở ba loại yếu tố định hướ ng gồm
- Tacircm đối xứng (C)
- Trục đối xứng (An)
- Mặt phẳng đối xứng gươ ng (mn)
I22 Caacutec yế u tố v ị triacute
Caacutec yếu tố vị triacute lagrave caacutec yếu tố liecircn quan đến pheacutep tịnh tiến coacute thể kết hợ p hoặc
khocircng kết hợ p vớ i một pheacutep quay tạo necircn sự đối xứng của caacutec higravenh tuần hoagraven vocirc hạn
I3 Mắt Nuacutet mạng
Mắt đượ c cấu tạo bở i thực thể nhỏ nhất coacute thể phacircn biệt đượ c vagrave lặp lại một caacutech
tuần hoagraven trong khocircng gian Đối vớ i tinh thể ở mức độ vi mocirc mắt lagrave một hạt (nguyecircn tử
phacircn tử hay ion) Vị triacute của caacutec mắt trong mạng tinh thể đượ c gọi lagrave nuacutet mạng Trong thực
tế thườ ng coacute xu hướ ng đặt một điểm đặc trưng của mắt vagraveo chỗ của nuacutet mạng để coacute thể
đồng nhất hai khaacutei niệm nagravey
Dựa vagraveo bản chất của mắt tinh thể ngườ i ta chia tinh thể thagravenh 4 loại chiacutenh
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983087983093983092
- Tinh thể kim loại mắt lagrave nguyecircn tử ion kim loại liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết
kim loại Viacute dụ tinh thể Cu Fe Na hellip
- Tinh thể nguyecircn tử mắt lagrave nguyecircn tử liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết cộng hoacutea trị
Viacute dụ tinh thể kim cươ ng than chigrave cacborunđum lưu huỳnh tagrave phươ ng đơ n tagrave hellip
- Tinh thể ion mắt lagrave ion caacutec ion traacutei dấu xen kẽ nhau liecircn kết bằng liecircn kết ion
Viacute dụ tinh thể NaCl CsCl hellip
- Tinh thể phacircn tử mắt lagrave phacircn tử liecircn kết giữa caacutec nuacutet mạng lagrave tươ ng taacutec Van der
Waals Viacute dụ tinh thể CO2 rắn I2 nướ c đaacute băng phiến hellip
I4 Caacutec hệ tinh thể
Caacutec tinh thể khaacutec nhau của caacutec chất đượ c chia thagravenh bảy hệ Sự phacircn loại nagravey dựa
vagraveo tiacutenh đối xứng khaacutec nhau của caacutec tinh thể Tuy nhiecircn để dễ nhận biết hơ n coacute thể dựa
vagraveo caacutec cạnh a b c vagrave caacutec goacutec α β γ của đa diện đặc trưng cho mỗi hệ tinh thể
Bảng Caacutec thocircng số đặc trư ng cho caacutec hệ tinh thể
Hệ tinh thể Khối đa diện Thocircng số mạng
Hệ lập phươ ng Lập phươ ng a = b = c
α = β = γ = 90
Hệ bốn phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
vuocircng
a = b ne c
α = β = γ = 90
Hệ saacuteu phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
lục giaacutec
a = b ne c
α = β = γ =90
γ = 120
Hệ ba phươ ng (
mặt thoi)
Đa diện đaacutey thoi a = b = c
α = β = γ ne 90
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983087983093983092
Hệ trực thoi Lăng trụ thẳng đaacutey
chữ nhật
a ne b ne c
α = β = γ = 90
Hệ một nghiecircng Lăng trụ thẳng đaacuteybigravenh hagravenh
a ne b ne cα = γ = 90
β ne 90
Hệ ba nghiecircng Higravenh hộp bất kỳ a ne b ne c
α ne β ne γ ne 90
II Caacutec đặc trư ng của ocirc mạng tinh thể Mỗi ocirc mạng cơ sở đượ c đặc trưng bở i caacutec thocircng số
- Hằng số mạng
- Số đơ n vị cấu truacutec hay số mắt mạng trong một ocirc cơ sở
- Số phối triacute
- Lỗ tinh thể
- Độ đặc khiacutet
II1 Ocirc mạng cơ sở ocirc mạng Bravais hằng số mạng
Ocirc mạng cơ sở lagrave thể tiacutech nhỏ nhất của mạng tinh thể biểu thị đầy đủ đặc tiacutenh của
mạng tinh thể khảo saacutet
Hằng số mạng lagrave những đại lượ ng đặc trưng cho ocirc mạng cơ
bản bao gồm độ dagravei ba cạnh (kiacute hiệu a b c) vagrave goacutec (kiacute hiệu α β γ)
tạo bở i ba cạnh của ocirc mạng cơ bản
Trong caacutec ocirc mạng cơ sở khaacutec nhau caacutec nguyecircn tử ion phacircn tử
(caacutec mắt hay caacutec nuacutet) chiếm những vị triacute khaacutec nhau Caacutec mắt đượ c quy ướ c lagrave higravenh cầu
Caacutec mắt gần nhau nhất trong ocirc mạng tiếp xuacutec vớ i nhau necircn khoảng caacutech giữa caacutec tacircm của
hai mắt nagravey lagrave tổng baacuten kiacutenh của chuacuteng
Giữa caacutec mắt khaacutec trong ocirc mạng ở xa nhau hơ n tạo thagravenh những lỗ trống Khi higravenh
thagravenh tinh thể một số mắt coacute thể chiếm caacutec lỗ trống nagravey tạo thagravenh caacutec cấu truacutec tinh thể
khaacutec nhau (cấu truacutec kim cươ ng natri clorua sphalerit florinhellip) Coacute thể chuyển từ cấu truacutec
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983087983093983092
tinh thể nagravey sang cấu truacutec tinh thể khaacutec bằng những biến đổi đơ n giản xuất phaacutet từ caacutec ocirc
mạng Bravais
Higravenh 1 Mối quan hệ giữa caacutec dạng cấu truacutec tinh thể
Ocirc mạng Bravais hay kiểu mạng
Theo Bravais mỗi hệ tinh thể tươ ng ứng vớ i một sự phacircn bố khocircng gian caacutec
nguyecircn tử ion hay phacircn tử trong ocirc mạng đượ c chia thagravenh bốn kiểu sau
Kiể u đơ n giản (sc) hay kiể u nguyecircn thủy kiacute hiệu P
Tiecircu biểu cho loại nagravey lagrave mạng lập phươ ng đơ n giản (lpđg) coacute taacutem
mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng Kiể u tacircm khối (bcc) kiacute hiệu I
Mạng kiểu tacircm khối ngoagravei taacutem mắt ở taacutem đỉnh cograven coacute một mắt ở
tacircm ocirc mạng cơ bản Viacute dụ mạng lập phươ ng tacircm khối (lptk) trực thoi
tacircm khốihellip
Kiểu tacircm đaacutey kiacute hiệu S
Kiểu tacircm đaacutey suy ra từ kiểu đơ n giản khi coacute thecircm hai mắt ở tacircm
của hai mặt đaacutey đối diện nhau
Kiể u tacircm mặt (fcc) kiacute hiệu F
Đacircy lagrave kiểu coacute caacutec mắt ở tacircm caacutec mặt của đa diện Điển higravenh cho
kiểu nagravey lagrave mạng lập phươ ng tacircm diện (lptd) Taacutem mắt ở đỉnh vagrave saacuteu mắt
ở tacircm của saacuteu mặt của higravenh lập phươ ng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983087983093983092
- Tinh thể kim loại mắt lagrave nguyecircn tử ion kim loại liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết
kim loại Viacute dụ tinh thể Cu Fe Na hellip
- Tinh thể nguyecircn tử mắt lagrave nguyecircn tử liecircn kết vớ i nhau bằng liecircn kết cộng hoacutea trị
Viacute dụ tinh thể kim cươ ng than chigrave cacborunđum lưu huỳnh tagrave phươ ng đơ n tagrave hellip
- Tinh thể ion mắt lagrave ion caacutec ion traacutei dấu xen kẽ nhau liecircn kết bằng liecircn kết ion
Viacute dụ tinh thể NaCl CsCl hellip
- Tinh thể phacircn tử mắt lagrave phacircn tử liecircn kết giữa caacutec nuacutet mạng lagrave tươ ng taacutec Van der
Waals Viacute dụ tinh thể CO2 rắn I2 nướ c đaacute băng phiến hellip
I4 Caacutec hệ tinh thể
Caacutec tinh thể khaacutec nhau của caacutec chất đượ c chia thagravenh bảy hệ Sự phacircn loại nagravey dựa
vagraveo tiacutenh đối xứng khaacutec nhau của caacutec tinh thể Tuy nhiecircn để dễ nhận biết hơ n coacute thể dựa
vagraveo caacutec cạnh a b c vagrave caacutec goacutec α β γ của đa diện đặc trưng cho mỗi hệ tinh thể
Bảng Caacutec thocircng số đặc trư ng cho caacutec hệ tinh thể
Hệ tinh thể Khối đa diện Thocircng số mạng
Hệ lập phươ ng Lập phươ ng a = b = c
α = β = γ = 90
Hệ bốn phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
vuocircng
a = b ne c
α = β = γ = 90
Hệ saacuteu phươ ng Lăng trụ thẳng đaacutey
lục giaacutec
a = b ne c
α = β = γ =90
γ = 120
Hệ ba phươ ng (
mặt thoi)
Đa diện đaacutey thoi a = b = c
α = β = γ ne 90
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983087983093983092
Hệ trực thoi Lăng trụ thẳng đaacutey
chữ nhật
a ne b ne c
α = β = γ = 90
Hệ một nghiecircng Lăng trụ thẳng đaacuteybigravenh hagravenh
a ne b ne cα = γ = 90
β ne 90
Hệ ba nghiecircng Higravenh hộp bất kỳ a ne b ne c
α ne β ne γ ne 90
II Caacutec đặc trư ng của ocirc mạng tinh thể Mỗi ocirc mạng cơ sở đượ c đặc trưng bở i caacutec thocircng số
- Hằng số mạng
- Số đơ n vị cấu truacutec hay số mắt mạng trong một ocirc cơ sở
- Số phối triacute
- Lỗ tinh thể
- Độ đặc khiacutet
II1 Ocirc mạng cơ sở ocirc mạng Bravais hằng số mạng
Ocirc mạng cơ sở lagrave thể tiacutech nhỏ nhất của mạng tinh thể biểu thị đầy đủ đặc tiacutenh của
mạng tinh thể khảo saacutet
Hằng số mạng lagrave những đại lượ ng đặc trưng cho ocirc mạng cơ
bản bao gồm độ dagravei ba cạnh (kiacute hiệu a b c) vagrave goacutec (kiacute hiệu α β γ)
tạo bở i ba cạnh của ocirc mạng cơ bản
Trong caacutec ocirc mạng cơ sở khaacutec nhau caacutec nguyecircn tử ion phacircn tử
(caacutec mắt hay caacutec nuacutet) chiếm những vị triacute khaacutec nhau Caacutec mắt đượ c quy ướ c lagrave higravenh cầu
Caacutec mắt gần nhau nhất trong ocirc mạng tiếp xuacutec vớ i nhau necircn khoảng caacutech giữa caacutec tacircm của
hai mắt nagravey lagrave tổng baacuten kiacutenh của chuacuteng
Giữa caacutec mắt khaacutec trong ocirc mạng ở xa nhau hơ n tạo thagravenh những lỗ trống Khi higravenh
thagravenh tinh thể một số mắt coacute thể chiếm caacutec lỗ trống nagravey tạo thagravenh caacutec cấu truacutec tinh thể
khaacutec nhau (cấu truacutec kim cươ ng natri clorua sphalerit florinhellip) Coacute thể chuyển từ cấu truacutec
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983087983093983092
tinh thể nagravey sang cấu truacutec tinh thể khaacutec bằng những biến đổi đơ n giản xuất phaacutet từ caacutec ocirc
mạng Bravais
Higravenh 1 Mối quan hệ giữa caacutec dạng cấu truacutec tinh thể
Ocirc mạng Bravais hay kiểu mạng
Theo Bravais mỗi hệ tinh thể tươ ng ứng vớ i một sự phacircn bố khocircng gian caacutec
nguyecircn tử ion hay phacircn tử trong ocirc mạng đượ c chia thagravenh bốn kiểu sau
Kiể u đơ n giản (sc) hay kiể u nguyecircn thủy kiacute hiệu P
Tiecircu biểu cho loại nagravey lagrave mạng lập phươ ng đơ n giản (lpđg) coacute taacutem
mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng Kiể u tacircm khối (bcc) kiacute hiệu I
Mạng kiểu tacircm khối ngoagravei taacutem mắt ở taacutem đỉnh cograven coacute một mắt ở
tacircm ocirc mạng cơ bản Viacute dụ mạng lập phươ ng tacircm khối (lptk) trực thoi
tacircm khốihellip
Kiểu tacircm đaacutey kiacute hiệu S
Kiểu tacircm đaacutey suy ra từ kiểu đơ n giản khi coacute thecircm hai mắt ở tacircm
của hai mặt đaacutey đối diện nhau
Kiể u tacircm mặt (fcc) kiacute hiệu F
Đacircy lagrave kiểu coacute caacutec mắt ở tacircm caacutec mặt của đa diện Điển higravenh cho
kiểu nagravey lagrave mạng lập phươ ng tacircm diện (lptd) Taacutem mắt ở đỉnh vagrave saacuteu mắt
ở tacircm của saacuteu mặt của higravenh lập phươ ng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983087983093983092
Hệ trực thoi Lăng trụ thẳng đaacutey
chữ nhật
a ne b ne c
α = β = γ = 90
Hệ một nghiecircng Lăng trụ thẳng đaacuteybigravenh hagravenh
a ne b ne cα = γ = 90
β ne 90
Hệ ba nghiecircng Higravenh hộp bất kỳ a ne b ne c
α ne β ne γ ne 90
II Caacutec đặc trư ng của ocirc mạng tinh thể Mỗi ocirc mạng cơ sở đượ c đặc trưng bở i caacutec thocircng số
- Hằng số mạng
- Số đơ n vị cấu truacutec hay số mắt mạng trong một ocirc cơ sở
- Số phối triacute
- Lỗ tinh thể
- Độ đặc khiacutet
II1 Ocirc mạng cơ sở ocirc mạng Bravais hằng số mạng
Ocirc mạng cơ sở lagrave thể tiacutech nhỏ nhất của mạng tinh thể biểu thị đầy đủ đặc tiacutenh của
mạng tinh thể khảo saacutet
Hằng số mạng lagrave những đại lượ ng đặc trưng cho ocirc mạng cơ
bản bao gồm độ dagravei ba cạnh (kiacute hiệu a b c) vagrave goacutec (kiacute hiệu α β γ)
tạo bở i ba cạnh của ocirc mạng cơ bản
Trong caacutec ocirc mạng cơ sở khaacutec nhau caacutec nguyecircn tử ion phacircn tử
(caacutec mắt hay caacutec nuacutet) chiếm những vị triacute khaacutec nhau Caacutec mắt đượ c quy ướ c lagrave higravenh cầu
Caacutec mắt gần nhau nhất trong ocirc mạng tiếp xuacutec vớ i nhau necircn khoảng caacutech giữa caacutec tacircm của
hai mắt nagravey lagrave tổng baacuten kiacutenh của chuacuteng
Giữa caacutec mắt khaacutec trong ocirc mạng ở xa nhau hơ n tạo thagravenh những lỗ trống Khi higravenh
thagravenh tinh thể một số mắt coacute thể chiếm caacutec lỗ trống nagravey tạo thagravenh caacutec cấu truacutec tinh thể
khaacutec nhau (cấu truacutec kim cươ ng natri clorua sphalerit florinhellip) Coacute thể chuyển từ cấu truacutec
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983087983093983092
tinh thể nagravey sang cấu truacutec tinh thể khaacutec bằng những biến đổi đơ n giản xuất phaacutet từ caacutec ocirc
mạng Bravais
Higravenh 1 Mối quan hệ giữa caacutec dạng cấu truacutec tinh thể
Ocirc mạng Bravais hay kiểu mạng
Theo Bravais mỗi hệ tinh thể tươ ng ứng vớ i một sự phacircn bố khocircng gian caacutec
nguyecircn tử ion hay phacircn tử trong ocirc mạng đượ c chia thagravenh bốn kiểu sau
Kiể u đơ n giản (sc) hay kiể u nguyecircn thủy kiacute hiệu P
Tiecircu biểu cho loại nagravey lagrave mạng lập phươ ng đơ n giản (lpđg) coacute taacutem
mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng Kiể u tacircm khối (bcc) kiacute hiệu I
Mạng kiểu tacircm khối ngoagravei taacutem mắt ở taacutem đỉnh cograven coacute một mắt ở
tacircm ocirc mạng cơ bản Viacute dụ mạng lập phươ ng tacircm khối (lptk) trực thoi
tacircm khốihellip
Kiểu tacircm đaacutey kiacute hiệu S
Kiểu tacircm đaacutey suy ra từ kiểu đơ n giản khi coacute thecircm hai mắt ở tacircm
của hai mặt đaacutey đối diện nhau
Kiể u tacircm mặt (fcc) kiacute hiệu F
Đacircy lagrave kiểu coacute caacutec mắt ở tacircm caacutec mặt của đa diện Điển higravenh cho
kiểu nagravey lagrave mạng lập phươ ng tacircm diện (lptd) Taacutem mắt ở đỉnh vagrave saacuteu mắt
ở tacircm của saacuteu mặt của higravenh lập phươ ng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983087983093983092
tinh thể nagravey sang cấu truacutec tinh thể khaacutec bằng những biến đổi đơ n giản xuất phaacutet từ caacutec ocirc
mạng Bravais
Higravenh 1 Mối quan hệ giữa caacutec dạng cấu truacutec tinh thể
Ocirc mạng Bravais hay kiểu mạng
Theo Bravais mỗi hệ tinh thể tươ ng ứng vớ i một sự phacircn bố khocircng gian caacutec
nguyecircn tử ion hay phacircn tử trong ocirc mạng đượ c chia thagravenh bốn kiểu sau
Kiể u đơ n giản (sc) hay kiể u nguyecircn thủy kiacute hiệu P
Tiecircu biểu cho loại nagravey lagrave mạng lập phươ ng đơ n giản (lpđg) coacute taacutem
mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng Kiể u tacircm khối (bcc) kiacute hiệu I
Mạng kiểu tacircm khối ngoagravei taacutem mắt ở taacutem đỉnh cograven coacute một mắt ở
tacircm ocirc mạng cơ bản Viacute dụ mạng lập phươ ng tacircm khối (lptk) trực thoi
tacircm khốihellip
Kiểu tacircm đaacutey kiacute hiệu S
Kiểu tacircm đaacutey suy ra từ kiểu đơ n giản khi coacute thecircm hai mắt ở tacircm
của hai mặt đaacutey đối diện nhau
Kiể u tacircm mặt (fcc) kiacute hiệu F
Đacircy lagrave kiểu coacute caacutec mắt ở tacircm caacutec mặt của đa diện Điển higravenh cho
kiểu nagravey lagrave mạng lập phươ ng tacircm diện (lptd) Taacutem mắt ở đỉnh vagrave saacuteu mắt
ở tacircm của saacuteu mặt của higravenh lập phươ ng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983094983087983093983092
Đối vớ i cấu truacutec saacuteu phươ ng quan trọng nhất lagrave cấu truacutec saacuteu phươ ng
chặt khiacutet Đacircy lagrave khối lăng trụ lục giaacutec gồm 3 ocirc mạng cơ sở kiểu tacircm khối
Mỗi ocirc mạng cơ sở lagrave một khối hộp higravenh thoi Như vậy coacute mườ i hai mắt ở
mườ i hai đỉnh hai mắt ở tacircm hai mặt đaacutey vagrave ba mắt ở giữa khối lăng trụ
Thực tế ngườ i ta thườ ng gặp tinh thể vớ i cấu truacutec phổ biến theo 14
ocirc mạng Bravais
II2 Số mắt Số đơ n vị cấu truacutec
Số đơ n vị cấu truacutec lagrave số mắt (Z) thuộc về một ocirc mạng xaacutec định Nếu phần tử cấu
thagravenh của mắt tham gia vagraveo n ocirc mạng thigrave chỉ tiacutenh lagrave 1n cho mỗi ocirc mạng
- Một thagravenh phần ở ngoagravei một ocirc mạng khocircng thuộc về noacute đượ c tiacutenh lagrave 0 trong ocirc
mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở đỉnh thuộc về 8 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 18 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn cạnh thuộc về 4 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 14 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần ở trecircn mặt thuộc về 2 ocirc mạng đượ c tiacutenh lagrave 12 trong ocirc mạng đoacute
- Một thagravenh phần becircn trong một ocirc mạng chỉ thuộc về ocirc mạng đoacute đượ c tiacutenh lagrave 1
Như vậy một ocirc mạng P coacute Z = 818 = 1 mắt
một ocirc mạng I coacute Z = 818 + 1 = 2 mắt
một ocirc mạng S coacute Z = 818 + 212 = 2 mắt
một ocirc mạng F coacute Z = 818 + 612 = 4 mắt
Cấu truacutec saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute Z = 1216 + 212 + 3 = 6 mắt
II3 Số phối triacute
Số phối triacute trong tinh thể lagrave số caacutec mắt gần nhất xung quanh một mắt khảo saacutet vagrave coacute
cugraveng khoảng caacutech vớ i mắt xeacutet Viacute dụ xeacutet mắt ở tacircm ocirc mạng lập phươ ng tacircm khối ta thấy
noacute coacute số phối triacute tacircm (taacutem mắt ở taacutem đỉnh của higravenh lập phươ ng)
Kiểu mạng Số phối triacute
Lập phương tacircm khối 8
Lập phương tacircm diện 12
Lục phương chặt khiacutet 12
II4 Lỗ tinh thể
Lỗ tinh thể lagrave phần khocircng gian khocircng bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử ion hay phacircn tử
trong cấu truacutec tinh thể (xuất phaacutet từ caacutec ocirc mạng Bravais) Khi higravenh thagravenh tinh thể caacutec lỗ
trống nagravey coacute thể bị caacutec mắt khaacutec chiếm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983095983087983093983092
Ngườ i ta phacircn biệt lỗ trống taacutem mặt O vagrave lỗ trống bốn mặt T Lỗ trống lagrave taacutem mặt nếu
noacute lagrave tacircm của higravenh taacutem mặt đều magrave saacuteu đỉnh lagrave saacuteu mặt gần noacute nhất trong ocirc mạng Nếu chỉ
coacute bốn mắt gần lỗ trống nhất tạo thagravenh higravenh bốn mặt đều thigrave lagrave lỗ trống bốn mặt
II41 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec l ậ p phươ ng tacircm mặ t
Trong một ocirc mạng lập phương tacircm mặt coacute - bốn lỗ trống taacutem mặt
- taacutem lỗ trống bốn mặt
a) Lỗ trống taacutem mặt
Higravenh 2 Mocirc higravenh lỗ trống taacutem mặt lỗ baacutet diện (O)
Một lỗ trống taacutem mặt ở tacircm của higravenh lập phươ ng Lỗ trống nagravey gần nhất vagrave caacutech
đều saacuteu mắt nằm ở tacircm của saacuteu mặt higravenh lập phươ ng
Ở giữa mỗi cạnh của higravenh lập phươ ng lagrave một lỗ trống taacutem mặt Lỗ trống nagravey chung
cho bốn higravenh lập phươ ng xung quanh necircn chỉ coacute41
lỗ trống nagravey thuộc về một ocirc mạng cơ
sở Mỗi higravenh lập phươ ng coacute 12 cạnh ngh ĩ a lagrave coacute4
12 lỗ trống taacutem mặt ở cạnh thuộc về một
ocirc mạng cơ sở
Tổng số lỗ trống taacutem mặt thuộc về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt lagrave 1 +4
12 = 4
vớ i cạnh của higravenh taacutem mặt đều lagrave2
2a
b) Lỗ trống bốn mặt
Higravenh 3 Mocirc higravenh lỗ trống bốn mặt lỗ tứ diện (T)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983096983087983093983092
Nếu chia một ocirc mạng nagravey thagravenh taacutem higravenh lập phươ ng con vớ i cạnh2a
thigrave tacircm của
mỗi higravenh lập phươ ng con lagrave một lỗ trống bốn mặt Vậy coacute tất cả taacutem lỗ trống bốn mặt thuộc
về một ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt
II42 Lỗ trố ng trong cấ u truacutec saacuteu phươ ng chặ t khiacutet
Trong một ocirc mạng saacuteu phươ ng chặt khiacutet coacute - saacuteu lỗ trống taacutem mặt- mườ i hai lỗ trống bốn mặt
Higravenh 4 Lỗ trống bốn mặt vagrave taacutem mặt trong cấu truacutec lục phương chặt khiacutet
- Lỗ trống bốn mặt mỗi mắt ở tacircm khối tạo được với một mặt đaacutey một lỗ kiểu T1
necircn coacute ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mặt đaacutey saacuteu lỗ T1 Ba mắt ở tacircm khối tạo với hai mắt
ở tacircm hai mặt đaacutey được hai lỗ kiểu T2 Mỗi đỉnh tạo với ba mắt ở tacircm khối một lỗ kiểu T3
Lỗ nagravey nằm ở cạnh c của ocirc mạng necircn thuộc về ba ocirc mạng coacute 12 đỉnh necircn số lỗ bốn mặt
kiểu T3 trong một ocirc mạng lagrave 1213 = 4 Như vậy coacute 6 + 2 + 4 = 12 lỗ trống bốn mặt
- Lỗ trống taacutem mặt Từ higravenh vẽ trecircn ta thấy lỗ trống taacutem mặt tạo bởi ba mắt ở mặt
đaacutey vagrave ba mắt ở tacircm khối thuộc về một ocirc mạng Coacute saacuteu vị triacute như thế trong mạng lục phương chặt khiacutet
II5 Độ đặc khiacutet Độ compac C
Độ đặc khiacutet của một cấu truacutec tinh thể lagrave tỉ số giữa thể tiacutech của caacutec mắt trong một ocirc
cơ sở vagrave thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở nếu coi caacutec mắt lagrave những higravenh cầu xếp chặt khiacutet vớ i
nhau
II51 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm khố i
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm khối coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983097983087983093983092
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 + 1 = 2
Caacutec mắt gần nhau nhất trong cấu truacutec nagravey ở trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn tiếp xuacutec vớ i nhau
Vigrave vậy xeacutet theo đườ ng cheacuteo của khối lập phươ ng 4R = a 3 33 3 rarr R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 068
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 2
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 3 a 3 a 3 a 3
4 44 4 necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 3 4 a 3 4 a 3 4 a 3 2 2 2 2
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π
= 068
N số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở tinh thể
Vc Thể tiacutech 1 nguyecircn tử dạng quả cầu
Vtt Thể tiacutech toagraven bộ tế bagraveo tinh thể
II52 M ạ ng tinh thể l ậ p phươ ng tacircm diệ n
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lập phươ ng tacircm diện coacute cạnh = a rarr V mạng tt = a3
A B
CD
aE
D C
A B
E
Số mắt coacute trong 1 ocirc mạng cơ sở =1 11 1
8 88 8 8 +
1 11 1
2 22 2 6 = 4
Caacutec mắt gần nhau nhất tiếp xuacutec vớ i nhau nằm trecircn đườ ng cheacuteo của mặt higravenh vuocircng
ABCD necircn =gt 4R = a 2 22 2 hay R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
Vậy độ đặc khiacutet của mạng tinh thể = Kl Kl Kl Kl
tt tt tt tt
V VV V
V VV V =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983088983087983093983092
Hoặc Độ đặc khiacutet P = N c cc c
tb tb tb tb
V VV V
V VV V = 4
3 33 3
3 33 3
4 44 4 R R R R
3 33 3
a aa a
π
vớ i R =a 2 a 2 a 2 a 2
4 44 4
necircn P =
3 33 3
3 33 3
4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 a 2 4 4 4 4
3 4 3 4 3 4 3 4
a aa a
π = 074
II53 M ạ ng tinh thể l ụ c phươ ng
Xeacutet 1 đơ n vị mạng lướ i tinh thể lục phươ ng coacute cạnh đaacutey = a vagrave chiều cao = c
rarr Mặt đaacutey của 1 ocirc mạng lagrave higravenh lục giaacutec tạo bở i 6 tam giaacutec đều cạnh a chiều cao
32
a necircn diện tiacutech mặt đaacutey =1 3
62 2
a atimes times times
rarr V mạng tt =1 3
62 2
a a ctimes times times times
Tiacutenh độ đặc khiacutet ρ
Higravenh 1 cho thấy cấu truacutec compac của mặt đaacutey mạng lục phương necircn 2a = 4rHigravenh 2 cho thấy sự xếp chồng khocircng compac giữa caacutec lớp ta coacute
2 2 2 2 2 62
3 4 3 4 3a c a c
r a c a= + rArr = + rArr =
3 3
2
46 100 16 ( ) 100 1003 2 74
1 3 2 6 3 26 3 3
2 2 3
ar
aa c a a
π π π
ρ
times times times times= = = =
times times times times times
III Một số kiểu cấu truacutec tiecircu biểu
III1 Cấu truacutec kim cươ ng
Ocirc mạng cơ sở của kim cươ ng lagrave lập phươ ng tacircm mặt ngoagravei ra caacutec nguyecircn tử
cacbon cograven chiếm một nửa số lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng một caacutech coacute trật tự Cấu truacutec
kim cươ ng đượ c higravenh dung gồm caacutec tứ diện đều nối vớ i nhau bở i caacutec đỉnh chung
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983089983087983093983092
Higravenh 5 Mocirc higravenh tinh thể kim cương
Vậy Số mắt Z = 4 + 612 + 818 = 8
Số phối triacute = 4 do mỗi nguyecircn tử cacbon đượ c đặt trong hốc tứ diện
Cấu truacutec kim cươ ng khocircng compac do khi caacutec nguyecircn tử cacbon xếp vagraveo caacutec lỗ tứ
diện đatilde đẩy caacutec nguyecircn tử chiếm caacutec vị triacute thocircng thườ ng của mạng lập phươ ng tacircm diện
lagravem chuacuteng khocircng cograven tiếp xuacutec nhau nữa Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử
cacbon (dC-C = 2R) nằm trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng con vagrave bằng 14 độ dagravei
đườ ng cheacuteo của ocirc mạng cơ sở Do đoacute1
2 34
R a= hay thocircng số mạng3
83
a R=
Độ compac
3 3
33
4 48
3 3 0343
(8 )3
Z R R
C a
R
π π times times= = asymp
Liecircn kết trong kim cươ ng lagrave thuần tuacutey cộng hoacutea trị Tinh thể kim cươ ng lagrave một đại
phacircn tử cộng hoacutea trị ba chiều necircn rất cứng Vigrave mọi electron đều cặp đocirci necircn kim cươ ngcaacutech điện vagrave nghịch từ Tiacutenh trong suốt của noacute đượ c giải thiacutech lagrave do năng lượ ng tia khả
kiến khocircng đủ mạnh để phaacute liecircn kết CndashC để kiacutech thiacutech electron đi chuyển trong tinh thể
III2 Cấu truacutec Xesi clorua CsCl
Higravenh 6 Mocirc higravenh tinh thể CsCl
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983090983087983093983092
Cesi clorua (CsCl) lagrave hợ p chất ion necircn caacutec mắt mạng lagrave caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus Caacutec
ion Cl minus tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản vagrave lagrave một mạng compac (Caacutec ion Clminus
xếp khiacutet
nhau) Tươ ng tự caacutec ion Cs+ cũng tạo một mạng lập phươ ng đơ n giản Hai ocirc mạng nagravey
lệch nhau một khoảng bằng một nửa đườ ng cheacuteo của lập phươ ng Như vậy mỗi ocirc mạng
chứa một ion Cs+ vagrave một ion Cl minus
Caacutec ion Cs+ vagrave Cl minus tiếp xuacutec vớ i nhau trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng Baacuten
kiacutenh của Cs+ lagrave 0169nm vagrave của Cl minus lagrave 0181nm necircn đườ ng cheacuteo D của higravenh lập phươ ng lagrave
D = 2r +Cs
+ 2r 1minusCl
= 0700nm
Từ đoacute thocircng số a của ocirc mạng CsCl lagrave a =3
D = 0404nm
Số liệu thực nghiệm lagrave a = 04123nm Sự sai khaacutec giữa hai giaacute trị lagrave 2 chứng tỏ
mocirc higravenh trecircn lagrave đuacuteng
Độ đặc khiacutet
3 33 3
3 3
4 414 0181 01693 33 0 404
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0683
Số phối triacute của Cs+ hoặc Cl minus đượ c tiacutenh bằng số ion traacutei dấu xung quanh noacute Vigrave mỗi
ion đều nằm trong hốc lập phươ ng necircn coacute số phối triacute lagrave 8
Cấu truacutec kiểu CsCl lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX của kim loại kiềm kiacutech thước
lớn (M = Cs Rb) vagrave amoni Khocircng coacute một oxit hay hirua nagraveo coacute cấu truacutec nagravey
III3 Cấu truacutec natri clorua
Higravenh 7 Mocirc higravenh tinh thể NaCl
Ocirc cấu truacutec natri clorua caacutec ion Cl minus tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec ion
Na+
cũng tạo mạng lập phươ ng tacircm mặt lệch một nửa cạnh của ocirc mạng Clminus
Ngh ĩ a lagrave coacutebốn ion Cl
minus trong một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Na+ chiếm tất cả caacutec lỗ taacutem mặt trong một ocirc
mạng hay coacute bốn ion Na+ thuộc về một ocirc mạng Vậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Na+ vagrave
Cl minus đều lagrave 6
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983091983087983093983092
Vigrave caacutec ion Na+ vagrave Cl minus
tiếp xuacutec nhau dọc theo cạnh của higravenh lập phươ ng necircn thocircng
số mạng a = 2(R + r) = 2(0181 + 097) = 0556 nm
Độ compac
3 33 3
3 3
4 44
16 0181 0973 33 0556
R r
C a
π π
π
times + + = = times = 0667
Cấu truacutec nagravey lagrave cấu truacutec của caacutec halogenua MX kim loại kiềm đầu tiecircn (M = Li NaK) của mọi hiđrua kiềm (M = Li hellipCs) cũng như cấu truacutec của nhiều oxit kim loại hoacutea trị
hai MO (M = Mg hellip Ba Ti hellipNi hellip) hay cấu truacutec cổ điển của cacbua hay caacutec nitrua xen
kẽ của caacutec ki loại chuyển tiếp
III4 Cấu truacutec sphalerit (blende)
Higravenh 8 Mocirc higravenh tinh thể ZnS
Tinh thể sphalerit ZnS coacute cấu truacutec kiểu kim cươ ng Mặc dugrave độ acircm điện giữa kẽm vagrave
lưu huỳnh checircnh nhau iacutet nhưng vẫn coacute thể dugraveng caacutec ion Zn2+ vagrave S2- để mocirc tả Caacutec ion S2-
(coacute baacuten kiacutenh lớ n hơ n R = 0184 nm) tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt ngh ĩ a lagrave coacute bốn
ion S2- thuộc về một ocirc mạng cơ sở Caacutec ion Zn2+ (coacute baacuten kiacutenh nhỏ hơ n r = 074 nm) chiếm
bốn trong số taacutem lỗ trống bốn mặt trong ocirc mạng hay coacute bốn ion Zn2+
trong một ocirc mạngVậy số mắt Z = 4 số phối triacute của Zn2+ vagrave S2- đều lagrave 4
Cấu truacutec kiểu sphalerit thường lagrave của hợp chất AB magrave nguyecircn tố electron np Trong
caacutec hợp chất nagravey tổng caacutec electron hoacutea trị của A B luocircn bằng 8 Noacute đặc trưng cho rất
nhiều hợp chất như SiC hellip SnSi GaP hellipInSb ZnS hellipCdTe CuF hellip AgI Quan trọng nhất
lagrave cacborundum hay cacbua silic SiC
III5 Cấu truacutec florin
Higravenh a Higravenh b
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983092983087983093983092
Higravenh 9 Mocirc higravenh tinh thể CaF 2
Florin lagrave canxi florua (CaF2) tự nhiecircn Ở cấu truacutec florin caacutec ion Ca2+ lập thagravenh
mạng lập phươ ng tacircm mặt Caacutec ion F minus chiếm tất cả taacutem lỗ bốn mặt trong ocirc mạng Vậy coacute
tất cả bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion F minus thuộc về một ocirc mạng cơ sở (higravenh a)
Một caacutech mocirc tả khaacutec cho cấu truacutec florin bằng việc suy ra từ cấu truacutec của CsCl Một
ocirc mạng của florin tạo thagravenh do sự gheacutep taacutem higravenh lập phương đơn giản magrave đỉnh lagrave caacutec ion F-
caacutec ion Ca2+ chiếm một nửa số lỗ lập phương (higravenh b) Như vậy một ocirc mạng florin coacute
tổng cộng bốn ion Ca2+ vagrave taacutem ion Fminus
Coacute Z = 4 mắt CaF2 trong một ocirc mạng Số phối triacute của Ca2+ lagrave 8 vagrave của ion Fminus
lagrave 4
Cấu truacutec florin lagrave cấu truacutec của nhiều florua hoacutea trị hai dạng MF2 (M=Ca Sr Ba Pb
Hg Cd) vagrave của một số oxit MO2 với cation lớn hoacutea trị bốn (M= Ce Pr Th U)
IV Caacutec dạng bagravei tập về tinh thể
DẠNG 1 XAacuteC ĐỊNH CẤU TRUacuteC TINH THỂ Tinh thể kim loại
Cấu truacutec của tinh thể kim loại hoặc hợp kim phụ thuộc số electron s vagrave p độc thacircn
trung bigravenh trecircn một nguyecircn tử kim loại ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech (a) (Quy tắc Engle - Brewer)
a lt 15 lập phương tacircm khối
17 lt a lt 21 lục phương chặt khiacutet
25 lt a lt 32 lập phương tacircm mặt
a asymp 4 mạng tinh thể kim cương
Ngoagravei ra coacute thể dựa vagraveo caacutec thocircng số mạng như độ đặc khiacutet số đơn vị cấu truacutec được tổng kết trong bảng sau
Cấu truacutec Hằng số
mạng
Số đ v
cấu truacutec
(n)
Số
phối
triacute
Số
hốc T
Số
hốc O
Độ đặc
khiacutet ()
Kim loại
Lập
phươ ng tacircm
khối (lptk)
α=β=γ =90o
a=b=c
2 8 - - 68 Kim loại
kiềm Ba
Feα V Crhellip
Lập
phươ ng tacircm
diện (lptd)
α=β=γ =90o
a=b=c
4 12 8 4 74 Au Ag Cu
Ni Pb Pd
Pthellip
Lục α=β=90o 2 12 4 2 74 Be Mg Zn
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983093983087983093983092
phươ ng
chặt khiacutet
(lpck)
γ =120o
a=b=c
Tl Tihellip
Bagravei 1 Dựa vagraveo quy tắc Engle ndash Brewer hatildey cho biết cấu truacutec của caacutec tinh thể Na Mg Al
Xaacutec định số phối triacute của mỗi nguyecircn tử kim loại
Hướng dẫn giải
Kim loại Cấu higravenh electron ở trạng thaacutei kiacutech thiacutech a Cấu truacutec
Na [Ne]3s1 1 lập phương tacircm khối
Mg [Ne]3s13p1 2 lục phương chặt khiacutet
Al [Ne]3s13p2 3 lập phương tacircm mặt
Bagravei 2 Tantan (Ta) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 167 gcm3 kết tinh theo mạng lập phươ ng vớ i
cạnh của ocirc mạng cơ sở lagrave 332Ǻ
a Trong mỗi ocirc cơ sở đoacute coacute bao nhiecircu nguyecircn tử Ta
b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phươ ng nagraveo Cho MTa = 18095 gmol
Hướng dẫn giải
a) Thể tiacutech ocirc cơ sở của Ta lagrave V = (33210-8)3 = 36610-24 cm3
Khối lượ ng của ocirc cơ sở lagrave m = 36610-24167 = 6112210-24 g
Gọi n lagrave số nguyecircn tử Ta trong một ocirc cơ sở Khối lượ ng một nguyecircn tử Ta lagrave
mTa =n
24
1022611 minus
g
rArr MTa = mTa timesN =n
241022611 minus
times60210-23 =n
95367
Magrave khối lượ ng mol của Ta lagrave MTa = 18095 gmol rArr n
95367= 18095 rArr n = 2
b) Vigrave n = 2 necircn Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối
Tinh thể ion
Caacutec anion (X) thường coacute baacuten kiacutenh R lớn hơn cation (M) necircn trong tinh thể người ta
thường coi mạng của anion lagrave mạng chủ Caacutec anion như những quả cầu xếp khiacutet nhau theo
caacutec kiểu mạng P I hoặc F Caacutec cation coacute baacuten kiacutenh r nhỏ hơn nằm ở caacutec hốc tứ diện hoặc
baacutet diện
Cần chuacute yacute lagrave tinh thể trung hogravea điện Điều nagravey được kiểm chứng bởi sự chiếm
khocircng gian của một lỗ tinh thể Viacute dụ trong tinh thể CaF2 một ocirc mạng coacute bốn Ca2+ (mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983094983087983093983092
F) necircn phải coacute taacutem ion F- vagrave do đoacute F- sẽ chiếm toagraven bộ hốc tứ diện cograven trong tinh thể ZnS
một ocirc mạng cũng coacute bốn ion S2- (mạng F) necircn chỉ coacute bốn ion Zn2+ vagrave do đoacute Zn2+ chỉ chiếm
một nửa số hốc tứ diện
Do lực huacutet vagrave lực đẩy của caacutec ion necircn mạng chủ luocircn bị biến dạng do đoacute khocircng
bao giờ lagrave một tập hợp compac Để đảm bảo rằng một ion khocircng thể ldquotrocirci nổirdquo tự do trong
một cơ cấu ion mang điện traacutei dấu thigrave baacuten kiacutenh r phải lớn hơn giaacute trị giới hạn tigravem đượccho caacutec lỗ
rR Lỗ Số phối triacute của M Kiểu mạng
0225 ndash 0414 Tứ diện 4 Sphelarit florit
0414 ndash 0732 Baacutet diện 6 NaCl
0732 ndash 1 Lập phương 8 CsCl
Bagravei 3 Xeacutet tinh thể MgO
a) Thực nghiệm cho biết khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử O vagrave Mg trong tinh thể MgO lagrave
205Ǻ Mặt khaacutec ta lại biết tỷ số baacuten kiacutenh ion Mg2+ vagrave O2- lagrave 049 Hatildey xaacutec định baacuten kiacutenh
của hai ion nagravey
b) Cho biết tinh thể MgO thuộc mạng tinh thể nagraveo Vẽ mạng tế bagraveo cơ sở vagrave tiacutenh số ion
Mg2+ vagrave ion O2- rồi suy ra số phacircn tử MgO
Cho Mg = 24312 O = 15999gmol-1
Hướng dẫn giải
a) Theo đề bagravei ta coacute )(
1A052rr0
OMg 22 =+ minus+
Mặt khaacutec 490r
r
2
2
O
Mg
=minus
+
=gt minus+ = 22 OMg r490r (2)
Thay (2) vagraveo (1) ta tiacutenh đượ c minus2Or =13760A vagrave
0
Mg A6740r 2 =+
b) Ta coacute 0414 lt 490
r
r
2
2
O
Mg =
minus
+ lt 0732
=gt MgO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Mg2+ lồng vagraveo nhau =gt coacute 4 phacircn tử MgO trong một tế bagraveo cơ sở
C ấ u truacutec tinh thể phacircn tử
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983095983087983093983092
Cấu truacutec tinh thể phacircn tử thường khoacute xaacutec định hơn caacutec cấu truacutec khaacutec vigrave nguyecircn tử
hay ion coacute tiacutenh đối xứng cao necircn từ vị triacute của caacutec mắt (nguyecircn tử ion) hoặc từ caacutec thocircng số
mạng coacute thể quy kết cấu truacutec của ocirc mạng cơ sở cograven phacircn tử (gồm từ hai nguyecircn tử trở lecircn)
khocircng coacute tiacutenh đối xứng cầu necircn thường tồn tại cấu truacutec giả magrave chuacuteng ta sẽ bagraven sau đacircy
Bagravei 4
1 Vigrave sao tinh thể của caacutec khiacute quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử trong khi caacutec mắt lagrave caacutecnguyecircn tử
2 Xaacutec định cấu truacutec của caacutec tinh thể sau khiacute quyacute halogen (I2) CO2
Khiacute quyacute I2 CO2
Hướng dẫn giải
1 Vigrave nguyecircn tử caacutec khiacute quyacute coacute lớp vỏ electron batildeo hogravea bền vững necircn tương taacutec giữa caacutec
phacircn tử khiacute quyacute (chỉ coacute một nguyecircn tử) lagrave tương taacutec Van Der Waals Tinh thể của caacutec khiacute
quyacute thuộc loại tinh thể phacircn tử
2 Higravenh vẽ cấu truacutec ocirc mạng của khiacute quyacute I2 CO2 rất dễ lầm tưởng chuacuteng đều coacute cấu truacutec lập
phương tacircm mặt nhưng theo quan điểm của tinh thể học thigrave cấu truacutec ocirc mạng cơ bản của
chuacuteng khocircng phải như vậy I2 kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S CO2 kết tinh trong kiểu
lập phươ ng đơ n giản P coacute thể coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Cụ thể như sau
Cấu truacutec của khiacute quyacute
Khiacute quyacute ở trạng thaacutei rắn coacute cấu truacutec tinh thể phacircn tử điển higravenh Tổ chức tinh thể của
noacute lagrave tập hợ p những nguyecircn tử trung hogravea (vigrave phacircn tử của noacute chỉ gồm một nguyecircn tử) kết
hợ p vớ i nhau bằng lực tươ ng taacutec khocircng định hướ ng Cấu truacutec của chuacuteng thuộc kiểu lập
phươ ng tacircm mặt
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983096983087983093983092
Higravenh 10 Mocirc higravenh tinh thể khiacute quyacute
Cấu truacutec của halogen
Halogen lagrave một viacute dụ khaacutec về hợ p chất phacircn tử Tuacircn theo quy tắc baacutet tử cấu higravenh
hoacutea trị vớ i 7 electron của nguyecircn tử chỉ cho pheacutep higravenh thagravenh một liecircn kết cộng hoacutea trị Caacutec
đơ n chất do đoacute tạo bở i caacutec phacircn tử hai nguyecircn tử X2 Caacutec phacircn tử nagravey khocircng coacute đối xứng
cầu Cấu truacutec tinh thể của chuacuteng phức tạp hơ n của khiacute quyacute
Trừ cấu truacutec tinh thể của điflo cograven chưa biết ba halogen cograven lại kết tinh cugraveng một
kiểu cấu truacutec Mạng lướ i của chuacuteng coacute đối xứng kiểu trực thoi vớ i caacutec thocircng số của iot lagrave a
= 725 pm b = 977 pm c = 478 pm (Higravenh 11b)
Thực thể nhỏ nhất coacute thể taacutei tạo đượ c do tịnh tiến trong khocircng gian( higravenh 11a) theo
định ngh ĩ a lagrave mắt cơ sở của mạng lagrave nhoacutem I2 Tiacutenh chất nagravey xaacutec nhận sự coacute phacircn tử điiot
ở trạng thaacutei rắn So saacutenh những khoảng caacutech khaacutec nhau giữa hai nguyecircn tử iot-iot cho thấy
coacute hai kiểu kết hợ p đối vớ i mỗi nguyecircn tử
a) b)
Higravenh 11 Mocirc higravenh tinh thể I 2
a) Biể u diễ n khocircng gian b) Higravenh chiế u của ocirc mạng trecircn mặt phẳ ng yOx Khoảng caacutech giữ a caacutec nguyecircn t ử
ghi trecircn higravenh lagrave theo pm
Khoảng caacutech ngắn nhất (d 1 = 270 pm) tươ ng ứng vớ i phacircn tử Giaacute trị của noacute thực tế
trugraveng vớ i giaacute trị đo đượ c cho phacircn tử nagravey ở pha hơ i (d hơ i = 268 pm) Sự giống nhau nagravey thể
hiện rằng liecircn kết cộng hoacutea trị I-I thực tế khocircng thay đổi khi thăng hoa Cũng như vậy vớ i
điclo vagrave đibrom
Khoảng caacutech giữa hai nguyecircn tử iot của hai phacircn tử khaacutec nhau rotilde ragraveng lagrave lớ n hơ n
những laacuteng giềng gần nhất của một nguyecircn tử lagrave ở khoảng caacutech d 2 = 353 pm
Trong ocirc mạng cơ bản của điiot mọi tacircm phacircn tử I2 đều ở caacutec đỉnh vagrave tacircm caacutec mặt
của ocirc mạng trực thoi Cocirc lập caacutec mắt I2 cograven lại ta mocirc tả đượ c cấu truacutec của điiot theo kiểu
tacircm mặt F
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 1954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983089983097983087983093983092
Thực tế caacutec phacircn tử I2 định hướ ng song song nhau ( A vớ i C B vớ i D) theo hai
hướ ng trong khocircng gian (higravenh 11a) đối xứng vớ i nhau qua mặt phẳng xOz vagrave tạo ra vớ i
mặt phẳng đoacute một goacutec khoảng 320 Kết quả lagrave chỉ coacute một mặt xOz lagrave coacute mắt ở tacircm
Điiot kết tinh trong hệ trục thoi tacircm đaacutey S
Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử chỉ dựa trecircn hiện tượ ng khuếch taacuten giaacute trị nhỏ của noacute
giải thiacutech tại sao đi iot dễ thăng hoa bốc hơ i tiacutem khi nhiệt độ mớ i gần 600C Khoảng
caacutech d 2 biểu thị khoảng caacutech tối thiểu magrave hai phacircn tử điiot coacute thể lại gần trong tinh thể
cho pheacutep xaacutec định baacuten kiacutenh Van der Waals của iot
Theo định ngh ĩ a baacuten kiacutenh nagravey đượ c tiacutenh trong mocirc higravenh phacircn tử compac (chặt xit)
vagrave bằng nửa d 2 tức lagrave 176 pm (vớ i điclo lagrave 167 pm vagrave vớ i đibrom lagrave 177 pm)
Cấu truacutec của tuyết cacbonic CO2
Higravenh 12 Mocirc higravenh tinh thể CO2
Caacutec phacircn tử ba nguyecircn tử CO2 định hướ ng song song vớ i đườ ng cheacuteo của higravenh lập
phươ ng (higravenh12) Caacutec mắt nằm ở đỉnh ocirc mạng viacute dụ mắt 1 song song vớ i đườ ng
cheacuteo OOrsquo caacutec mắt 2 ở tacircm caacutec mặt trướ c vagrave sau thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo BBrsquo caacutec
mắt 3 ở tacircm caacutec mặt phải vagrave traacutei thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo CCrsquo vagrave caacutec mắt 4 liecircn quan
đến tacircm caacutec mặt trecircn vagrave dướ i thigrave song song vớ i đườ ng cheacuteo AArsquo
Trong cấu truacutec của tuyết cacbonic caacutec nguyecircn tử cacbon nằm ở caacutec đỉnh vagrave ở tacircm
mặt higravenh lập phươ ng tạo thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt F Vị triacute của chuacuteng cũng lagrave vị
triacute của tacircm caacutec mắt CO2 do đoacute caacutec nguyecircn tử C cũng tạo thagravenh mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi
thuộc hai mắt định vị ở đỉnh vagrave tacircm của một mặt kề necircn khocircng tươ ng ứng vớ i pheacutep tịnh
tiến đặc trưng của mạng F Caacutec nguyecircn tử oxi tạo ra một mạng lập phươ ng đơ n giản P
Nếu một mạng tinh thể đượ c tạo ra từ nhiều mạng con noacute phải thỏa matilden caacutec điều
kiện đối xứng của mỗi mạng con Đối xứng tổng cộng của noacute thườ ng lagrave đối xứng của mạng
con keacutem đối xứng nhất (kiểu P của caacutec nguyecircn tử O chứ khocircng phải lagrave kiểu F của caacutec
nguyecircn tử C)
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983088983087983093983092
Tuyết cacbonic kết tinh trong kiểu lập phươ ng đơ n giản P cấu truacutec nagravey coacute thể
coi lagrave cầu truacutec giả lập phươ ng tacircm mặt
Khoảng caacutech nội phacircn tử giữa hai nguyecircn tử oxi của cugraveng một mắt lagrave d 1 = 212 pm
khoảng caacutech cacbon-oxi (d C-O = 106 pm) ngắn hơ n rotilde rệt so vớ i trong phacircn tử khiacute hiện
tượ ng nagravey liecircn quan vớ i sự dao động yếu của tuyết cacbonic Phacircn tiacutech những khoảng caacutech
khaacutec nhau giữa một nguyecircn tử oxi vagrave những laacuteng giềng của noacute cho ta thấy những laacuteng
giềng gần nhất nằm ở khoảng caacutech d 2 = 319 pm suy ra baacuten kiacutenh Van der Waals của oxi lagrave
159pm
Cấu truacutec giả lập phươ ng nagravey cũng lagrave cấu truacutec của đinitơ oxit (hay nitơ protoxit)
N2O vagrave của hiđro selenua H2Se
DẠNG 2 XAacuteC ĐỊNH CAacuteC THOcircNG SỐ CỦA TINH THỂ
Caacutec thocircng số của tinh thể thường yecircu cầu HS phải tigravem lagrave số đơn vị cấu truacutec số phối
triacute số lỗ trống tứ diện baacutet diện cograven trống hoặc đatilde bị chiếm bởi caacutec nguyecircn tử khaacutec độ
compac chặt khiacutet hellip Để lagravem bagravei tập nagravey HS cần coacute kiến thức tốt về higravenh học khocircng gian
vagrave vận dụng thật tốt kiến thức tinh thể học Đặc biệt khoacute vagrave liacute thuacute với những cấu truacutec hợp
chất ion coacute trecircn hai loại ion cấu truacutec khoaacuteng vật hoặc cấu truacutec hợp kim
Bagravei 5
Phacircn tử CuCl kết tinh dướ i dạng lập phươ ng tacircm diện Hatildey biểu diễn mạng cơ sở
của CuCl Tiacutenh số ion Cu+ vagrave Cl - rồi suy ra số phacircn tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ
sở
H ướ ng d ẫ n giải
Caacutec ion Cl - xếp theo kiểu lập phươ ng tacircm mặt caacutec cation Cu+ nhỏ hơ n chiếm hết
số hốc baacutet diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phươ ng tacircm mặt lồng vagraveo nhau Số phối
triacute của Cu+ vagrave Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ocirc cơ sở 818 + 612 = 4
Số ion Cu+ trong một ocirc cơ sở 1214 + 11 = 4
Số phacircn tử CuCl trong một ocirc cơ sở lagrave 4
Bagravei 6
Trong mạng tinh thể của Beri borua nguyecircn tử Bo kết tinh ở mạng lướ i lập phươ ng
tacircm mặt vagrave trong đoacute tất cả caacutec hốc tứ diện đatilde bị chiếm bở i nguyecircn tử beri Khoảng caacutech
ngắn nhất giữa 2 nguyecircn tử Bo lagrave 329Ǻ
1 Biểu diễn sự chiếm đoacuteng của nguyecircn tử Bo trong một ocirc mạng cơ sở
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983089983087983093983092
2 Coacute thể tồn tại bao nhiecircu hốc tứ diện hốc baacutet diện trong một ocirc mạng Từ đoacute cho biết
cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey (cocircng thức cho biết tỉ lệ nguyecircn tử của caacutec
nguyecircn tố) Trong một ocirc mạng cơ sở coacute bao nhiecircu đơ n vị cocircng thức trecircn
3 Cho biết số phối triacute của Be vagrave Bo trong tinh thể nagravey lagrave bao nhiecircu
4 Tiacutenh độ dagravei cạnh a0 của ocirc mạng cơ sở độ dagravei liecircn kết Be-B vagrave khối lượ ng riecircng của beri
borua theo đơ n vị gcm3 Biết Be 1081 Bo 901
Hướng dẫn giải
1
2 Coacute 8 hốc tứ diện vagrave 4 hốc baacutet diện
Mỗi nguyecircn tử Be chiếm một hốc tứ diện necircn trong một ocirc mạng coacute 8 nguyecircn tử Be
NB= 818 + 612 = 4
NB NBe = 12 necircn cocircng thức thực nghiệm của hợ p chất nagravey lagrave Be2B
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
Trong một ocirc mạng chứa 4 đơ n vị cocircng thức trecircn (Be8B4)
3 Số phối triacute của Be = 4 số phối triacute của B = 8
4 a0 2 = 2329 =gt a0 = 465
0
A
Độ dagravei liecircn kết Be-B =41
a0 3 = 201A0
= ρ mV =38 )10654(811040198
minus
+
231002261
= 190 gamcm3
Bagravei 7
Tinh thể nhocircm coacute dạng lập phươ ng tacircm diện khối lượ ng riecircng bằng ρ = 270103
kgm-3 Tiacutenh độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở vagrave baacuten kiacutenh nguyecircn tử nhocircm (theo pm)
H ướ ng d ẫ n giải
331233
A3
dm g10702mol10026a
4mol g27
Na
ZM=
times
times==ρ
minus
rArr a = 405 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983090983087983093983092
R =4
2pm4054
2a times= = 143 pm
Bagravei 8 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2012)
Vật liệu siecircu dẫn A lagrave oxit hỗn hợ p của
Cu Ba vagrave Y (ytri nguyecircn tố thuộc phacircn nhoacutem
IIIB chu kigrave 5 trong bảng hệ thống tuần hoagraven)Bằng nhiễu xạ tia X ngườ i ta xaacutec định đượ c cấu
truacutec tinh thể của A Coacute thể coi ocirc mạng cơ sở của
A (higravenh becircn) gồm hai hộp chữ nhật giống nhau
trong đoacute Cu chiểm vị triacute caacutec đỉnh Ba ở tacircm higravenh
hộp cograven O ở trung điểm caacutec cạnh nhưng bị khuyết
hai vị triacute (vị triacute thự c của O vagrave Ba hơ i lệch so vớ i
vị triacute mocirc t ả) Hai higravenh hộp nagravey đối xứng vớ i nhau
qua Y nằm ở tacircm của ocirc mạng cơ sở 1 Hatildey xaacutec định cocircng thức hoacutea học của A
2 Tinh thể A đượ c điều chế bằng caacutech nung noacuteng hỗn hợ p bột mịn của BaCO3 Y2O3 vagrave
CuO (theo tỉ lệ thiacutech hợ p) ở 1000oC trong khocircng khiacute rồi lagravem nguội thật chậm đến nhiệt độ
phograveng Hatildey viết phươ ng trigravenh phản ứng điều chế A
Hướng dẫn giải
1 Số nguyecircn tử Y lagrave 1 Ba lagrave 2
Số nguyecircn tử Cu (gồm 8 nguyecircn tử ở đỉnh 8 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 818 + 814 = 3
Số nguyecircn tử O (gồm 8 nguyecircn tử ở mặt 12 nguyecircn tử ở cạnh) lagrave 812 + 1214 = 7
=gt Cocircng thức YBa2Cu3O7
2 12 Y2O3 + 2BaCO3 + 3CuO + 14 O2 YBa2Cu3O7 + 2CO2
Chuacute yacute - Sản phẩm lagrave CO khocircng đượ c điểm vigrave CO sẽ khử A
- Hs coacute thể viết dướ i dạng hỗn hợ p oxit hoặc cacircn bằng vớ i hệ số
nguyecircn hoặc viết phản ứng qua nhiều giai đoạn
Bagravei 9 (Đề chọn HSG QT 2007)
Hatildey chứng minh rằng phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec đơ n vị cấu truacutec (caacutec nguyecircn
tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc caacutec hệ lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối
lập phươ ng tacircm diện tăng theo tỉ lệ 1 131 142
Hướng dẫn giải
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong mạng tinh thể cũng chiacutenh lagrave phần
thể tiacutech magrave caacutec nguyecircn tử chiếm trong một tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở )
Ba
Ba
YBa
Cu
O
Y
Ba
Y
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983091983087983093983092
- Đối vớ i mạng đơ n giản
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 = 1
+ Gọi r lagrave baacuten kiacutenh của nguyecircn tử kim loại thể tiacutech V1 của 1 nguyecircn tử kim loại lagrave
V1 = 43 xπ r3 (1)
+ Gọi a lagrave cạnh của tế bagraveo thể tiacutech của tế bagraveo lagrave
V2 = a3 (2)
Trong tế bagraveo mạng đơ n giản tươ ng quan giữa r vagrave a đượ c thể hiện
trecircn higravenh sau
hay a = 2r (3)
Thay (3) vagraveo (2) ta coacute V2 = a3 = 8r3 (4)
Phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 43 π r3 8r3 = π 6 = 05236
- Đối vớ i mạng tacircm khối
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 1 = 2 Do đoacute V1 = 2x(43)π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm khối quan hệ giữa r vagrave a đượ c thể hiện trecircn higravenh sau
Do đoacute d = a 3 = 4r Suy ra a = 4r 3
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a
3
= 64r
3
3 3Do đoacute phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 83 π r3 64r3 3 3 = 068
- Đối vớ i mạng tacircm diện
+ Số nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo n = 8 x 18 + 6 x 12 = 4 Do đoacute thể tiacutech của caacutec
nguyecircn tử trong tế bagraveo lagrave V1 = 4 x 43π r3
+ Trong tế bagraveo mạng tacircm diện quan hệ giữa baacuten kiacutenh
nguyecircn tử r vagrave cạnh a của tế bagraveo đượ c biểu diễn trecircn higravenh sau
Từ doacute ta coacute d = a 2 = 4r do đoacute a = 4r 2
Thể tiacutech của tế bagraveo V2 = a3 = 64r3 2 2
Phần thể tiacutech bị caacutec nguyecircn tử chiếm trong tế bagraveo lagrave
V1 V2 = 163 π r3 64r3 2 2 = 074
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983092983087983093983092
Như vậy tỉ lệ phần thể tiacutech bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử trong 1 tế bagraveo của caacutec mạng đơ n
giản tacircm khối vagrave tacircm diện tỉ lệ vớ i nhau như 052 068 074 = 1 131 142
Bagravei 10 (Đề thi HSG QG 2007)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn vagraveng (Au) coacute khối lượ ng riecircng lagrave 194gcm3 vagrave coacute
mạng lướ i lập phươ ng tacircm diện Độ dagravei cạnh của ocirc mạng đơ n vị lagrave 407010-10m Khối
lượ ng mol nguyecircn tử của Au lagrave 19697gmol
1 Tiacutenh phần trăm thể tiacutech khocircng gian trống trong mạng lướ i tinh thể của Au
2 Xaacutec định trị số của số Avogadro
H ướ ng d ẫ n giải
a) Cạnh higravenh lập phươ ng = a khoảng caacutech hai đỉnh kề nhau
a = 407010-10m
Khoảng caacutech từ đỉnh đến tacircm mặt lập phươ ng lagrave nửa đườ ng cheacuteo của mỗi
mặt vuocircng 1 2 2 2a a a= lt
đoacute lagrave khoảng caacutech gần nhất giữa hai nguyecircn tử bằng hai lần baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au
4070 X10-10m radicmacr 2 = 287810-10m = 2r
r baacuten kiacutenh nguyecircn tử Au = 143910-10m
Mỗi ocirc mạng đơ n vị coacute thể tiacutech = a3 = (4070 10-10 m)3 = 67 41914310-30 m3
vagrave coacute chứa 4 nguyecircn tử Au
Thể tiacutech 4 nguyecircn tử Au lagrave 4 nguyecircn tử x 43 πr3 = 434
(31416) (1439 10-10)3
= 49 92710-30m3
Độ đặc khiacutet = (4992710-30m3) (6741910-30 m3) = 074054 = 74054
Độ trống = 100 -74054 = 25946
b) Tiacutenh số Avogadro
1 mol Au = NA nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng 19697 gam
1 nguyecircn tử Au coacute khối lượ ng =ngtu97196
A N
g
Tỉ khối của Au rắn d (Au) = 194 gcm3 = 3
A
aN
971964mangVo
Aungtu4khlg=
194 gcm3 = 4 nguyecircn tử xngtu97196
A N
gx
336330 m cm10m10x419167
1minus
rArr NA = 6023861023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983093983087983093983092
Bagravei 11
Cạnh của tế bagraveo cơ bản trong tinh thể kim cươ ng lagrave a=35Ǻ Tiacutenh khoảng caacutech giữa 1
nguyecircn tử C vagrave một nguyecircn tử C laacuteng giềng gần nhất Mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh
bở i bao nhiecircu nguyecircn tử C ở khoảng caacutech đoacute
Hướng dẫn giải
Ta coacute BG2 = 2
2
a =gt BH2 = 43
2
a =gt BH = 23a =gt BI = =152Ǻ
Như vậy khoảng caacutech 2 C gần nhất lagrave 152Ǻ Nhigraven vagraveo higravenh vẽ ta thấy nguyecircn tử C nằm
trong hốc tứ diện của 4 nguyecircn tử C khaacutec =gt mỗi nguyecircn tử C đượ c bao quanh bở i 4 C vớ i
khoảng caacutech 152 Ǻ
Bagravei 12
Mạng lướ i tinh thể của KCl giống như mạng lướ i tinh thể của NaCl Ở 18oC khối lượ ng
riecircng của KCl bằng 19893 gcm3 độ dagravei cạnh ocirc mạng cơ sở (xaacutec định bằng thực nghiệm)
lagrave 629082 Aring Dugraveng caacutec giaacute trị của nguyecircn tử khối để xaacutec định số Avogadro Cho biết K =
39098 Cl = 35453
H ướ ng d ẫ n giải
Xeacutet một ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng cơ sở coacute số ion K+ (hoặc Cl-) lagrave 8times18 + 6times 12 = 4
Như vậy trong một ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử KCl
Xeacutet 1 mol tinh thể KCl khi đoacute Khối lượ ng KCl lagrave 39098 + 35453 = 74551 (g)
Thể tiacutech tinh thể KCl lagrave 74551 19893 = 37476 (cm3)
Thể tiacutech một ocirc mạng cơ sở lagrave (62908210-8)3 = 2489610-22 (cm3)
rArr Số ocirc mạng cơ sở lagrave 37476 (2489610-22) = 150531023
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983094983087983093983092
rArr Số phacircn tử KCl coacute trong 1 mol tinh thể KCl lagrave 150531023times 4 = 602121023
Do đoacute số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trecircn lagrave 602121023
DẠNG 3 MỐI QUAN HỆ GIỮ A CAacuteC ĐẠI LƯỢ NG ĐẶC TRƯ NG CỦA TINH
THỂ
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử baacuten kiacutenh ion
Bagravei 13 (Đề thi HQG 2008)
Silic coacute cấu truacutec tinh thể giống kim cươ ng
1 Tiacutenh baacuten kiacutenh của nguyecircn tử silic Cho khối lượ ng riecircng của silic tinh thể bằng
233gcm-3 khối lượ ng mol nguyecircn tử của Si bằng 281gmol-1
2 So saacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử của silic vớ i cacbon (rC = 0077 nm) vagrave giải thiacutech
H ướ ng d ẫ n giải
1 Trong cấu truacutec kiểu kim cươ ng (Higravenh becircn)
độ dagravei của liecircn kết C-C bằng 18 độ dagravei đườ ng cheacuteo d của tế
bagraveo đơ n vị (unit cell)
Mặt khaacutec d = aradic 3 vớ i a lagrave độ dagravei của cạnh tế bagraveo
Gọi ρ lagrave khối lượ ng riecircng của Si
Từ những dữ kiện của đầu bagravei ta coacute
ρ =
nM
NV =23 3
8281
60210 a = 233
suy ra a = [8 281 6021023 233]13 cm = 54310-8 cm
d = a radic 3 = 94010-8
cm r Si = d 8 = 11710-8
cm = 0117nm2 rSi = 0117 nm gt rC = 0077 nm Kết quả nagravey hoagraven toagraven phugrave hợ p vớ i sự biến đổi
baacuten kiacutenh nguyecircn tử của caacutec nguyecircn tố trong bảng hệ thống tuần hoagraven
Bagravei 14
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Ca ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Ca bằng 155 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Ca coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 74
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Ca = 4008
155 = 25858 cm3
một mol Ca chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Ca
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Ca =23
25858 074
602 10
timestimes
= 318times10minus23 cm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983095983087983093983092
Từ V = 34r
3times π
=gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Ca = r = 33V
4π =
23
33 318 10
4 314
minustimes timestimes
= 1965 times10minus8 cm
Bagravei 15
Tiacutenh baacuten kiacutenh nguyecircn tử gần đuacuteng của Fe ở 200C biết tại nhiệt độ đoacute khối lượ ng
riecircng của Fe bằng 787 gcm3 Giả thiết trong tinh thể caacutec nguyecircn tử Fe coacute higravenh cầu coacute độ
đặc khiacutet lagrave 68 Cho nguyecircn tử khối của Fe = 5585
Hướng dẫn giải
Thể tiacutech của 1 mol Fe =5585
787 = 7097 cm3
một mol Fe chứa NA = 602 times1023 nguyecircn tử Fe
Theo độ đặc khiacutet thể tiacutech của 1 nguyecircn tử Fe = 23
7097 068
602 10
times
times = 08 times10minus23
cm3
Từ V = 34r
3times π =gt Baacuten kiacutenh nguyecircn tử Fe = r = 3
3V
4π =
23
33 0 8 10
4 314
minustimes timestimes
= 124 times10minus8 cm
Bagravei 16
Phacircn tử CuCl kết tinh kiểu mạng lập phương tacircm diện giống mạng tinh thể NaCl
Hatildey biểu diễn mạng cơ sở của CuCl Xaacutec định baacuten kiacutenh ion Cu+
Cho d(CuCl) = 4136 gcm3
rCl
-
= 184 Aring Cu = 635 Cl = 355 Hướng dẫn giải
Vigrave CuCl kết tinh dướ i dạng lập phương kiểu giống NaCl necircn
Tổng ion Cl- = Cl- ở 8 đỉnh + Cl- ở 6 mặt =8 times1
8 + 6 times
1
2= 4 ion Cl-
Tổng ion Cu+ = Cu+ ở giữa 12 cạnh = 12times14=4 ion Cu+
Số phacircn tử CuCl trong 1 ocirc mạng cơ sở = 4
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983096983087983093983092
D C
A B
E
V higravenh lập phươ ng= a3 ( a lagrave cạnh higravenh lập phươ ng)
M1 phacircn tử CuCl= MCuCl 60231023 biết MCuCl= 635+355 = 99(gam)
=gt D= (4times99) (6023times1023timesa3)
thay số vagraveo =gt a = 54171 Ǻ
Magrave a= 2rCu+ + 2r Cl
- =gt rCu+ = 086855 Ǻ
Tiacutenh khối lượng riecircng của mạng tinh thể
Bagravei 17
Đồng (Cu) tinh thể coacute dạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Tiacutenh khối lượ ng riecircng của
Cu theo gcm3 biết MCu=64
Hướng dẫn giải
Theo higravenh vẽ ta thấy 1 mặt của khối lập phươ ng tacircm diện coacute
AC = a 2 =4Cu
r
rarr a = 4 1 282times = 362 (Aring)
Số nguyecircn tử Cu trong một tế bagraveo cơ sở = 8times 1
8 + 6times
1
2= 4 (nguyecircn tử)
d =m
V =
23 8 3
64 46 0210 (362 10 )minus
timestimes
= 896 gcm3
Bagravei 18
Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phươ ng tacircm khối nguyecircn tử coacute baacuten kiacutenh
r = 124 Aring Hatildey tiacutenh tỉ khối của Fe theo gcm3 Cho Fe = 56
Hướng dẫn giải
Mạng tế bagraveo cơ sở của Fe (higravenh vẽ)
Theo higravenh vẽ số nguyecircn tử Fe lagrave
minus Ở taacutem đỉnh lập phươ ng = 8 times1
8 = 1
minus Ở tacircm lập phươ ng = 1
Vậy tổng số nguyecircn tử Fe chứa trong tế bagraveo sơ đẳng = 1 + 1 = 2 (nguyecircn tử)
Khối lượ ng riecircng + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tiacutech của 1 tế bagraveo cơ sở = a3 chứa 2 nguyecircn tử Fe
+ 1 mol Fe coacute NA = 602 times1023 nguyecircn tử
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
A B
CD
aE
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 2954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983090983097983087983093983092
Khối lượ ng riecircng d =m
V= 2 times
23 8 3
56
6 02 1 0 (2 85 10 )minustimes times times
= 795 (gcm3)
Bagravei 19
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cươ ng (như higravenh dướ i) vớ i thocircng số mạng a =
566 pm
1 Cho biết cấu truacutec mạng tinh thể của Germani
2 Xaacutec định baacuten kiacutenh nguyecircn tử độ đặc khiacutet của ocirc mạng vagrave khối lượ ng riecircng của Germani
(MGe=7264)
H ướ ng d ẫ n giải
Cấu truacutec mạng Ge cấu truacutec mạng lập phươ ng tacircm diện Ngoagravei ra coacute thecircm caacutec
nguyecircn tử Ge đi vagraveo một nữa số lỗ tứ diện vị triacute so le vớ i nhau
Số nguyecircn tử ion KL trong một ocirc mạng = 818 + 612 + 4 = 8
Đườ ng cheacuteo Ocirc mạng
323 10 3
87264532( )
602310 (56610 ) A
nM g cm
N V minus= =
Bagravei 20
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện Ocirc mạng cơ sở coacute độ
dagravei mỗi cạnh lagrave 0514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức coacute thể xảy ra sự tiếp xuacutec anion ndash
anion vagrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec ion Cl-
1 Hatildey vẽ higravenh một ocirc mạng cơ sở LiCl
2 Tiacutenh độ dagravei baacuten kiacutenh của mỗi ion Li+ Cl- trong mạng tinh thể
3 Xaacutec định khối lượ ng riecircng của tinh thể LiCl Biết Li = 694 Cl = 3545
H ướ ng d ẫ n giải
Ge ở caacutec đỉnh vagrave tacircm mặt
Ge chi m caacutec l tứ diện
Độ đặcρ
Khối lượ ng riecircng d =
3a a 3 8r r 12254pm= rarr =
3
3
48 r3 034a
π= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983088983087983093983092
1 Vẽ ocirc mạng
2 Vigrave coacute sự tiếp xuacutec anion ndash anion necircn
104 2 18210 ( )Cl Cl
r a r mminus minusminus= rArr =
Vigrave ion Li+ đượ c xếp khiacutet vagraveo khe giữa caacutec anion Cl- necircn
11
2( ) 75310 ( )Cl Li Lir r a r mminus + +
minus
+ = rArr = 3 Mỗi ocirc mạng tinh thể chứa 4 phacircn tử LiCl necircn ta coacute
323 8 3
4(694 3545)2074( )
60210 (51410 ) LiCl
m D g cm
V minus
+= = =
Xaacutec định tecircn nguyecircn tố kim loại
Bagravei 21 ( Đề thi chọ n HS HSG QT 2006)
Kim loại M taacutec dụng vớ i hiđro cho hiđrua MHx (x = 1 2) 1000 gam MHx phản
ứng vớ i nướ c ở nhiệt độ 25oC vagrave aacutep suất 9950 kPa cho 3134 liacutet hiđro
a) Xaacutec định kim loại Mb) Viết phươ ng trigravenh của phản ứng higravenh thagravenh MHx vagrave phản ứng phacircn huỷ MHx trong
nướ c
c) MHx kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt Tiacutenh khối lượ ng riecircng của MHx
Baacuten kiacutenh của caacutec cation vagrave anion lần lượ t bằng 068Ǻ vagrave 136 Ǻ
H ướ ng d ẫ n giải
MHx + x H2O rarr M(OH)x + x H2
2
3 2 3 3
1 1
99510 313410012588314 29815 H
PV N m mn mol RT N m K mol K
minus minus
minus minus
times= = =times
n (1g MHx) = 01258x rarr 1
01258g x
M moL
times=
x M (MHx) M (M) (M)
1 7949 gmolminus1 6941 gmolminus1 Liti
2 15898 gmolminus1 13882 gmolminus1
3 23847 gmolminus1 20823 gmolminus1
4 31796 gmolminus1
27764 gmolminus1
a) Kim loại M lagrave Liti
b) 2Li + H2 2 LiH
LiH + H2O LiOH + H2
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983089983087983093983092
c) LiH kết tinh theo mạng lập phươ ng tacircm mặt tươ ng tự như kiểu mạng tinh thể NaCl ocirc
mạng lập phươ ng tacircm mặt của Li+ lồng vagraveo ocirc mạng lập phươ ng tacircm mặt của H- vớ i sự dịch
chuyển a2
Do068
0 5 0 4142136
Li
H
r
r
+
minus
= = gt necircn a = 2( r + Li + r minus
H )
33
4 4
2( )
LiH LiH
A A Li H
M M
N a N r r ρ
+ minus
times times= =
times times +
13
323 1 8 3
4 795 0 78
602210 2(068 136)10
g molg cm
mol cm ρ
minusminus
minus minus
times= =
times +
Bagravei 22
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm diện vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=143 pm coacute khối lượ ng riecircng D=27 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 6 times 12
= 4 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave
trecircn đườ ng cheacuteo của mặt becircn necircn
AC = a 2 =4rM =gt a=4142 2 =404 pm
Magrave D=m
V = (4timesM)(6023times1023timesa3)
Thay D=27 a= 404times10-10 cm
=gt M= 2679 gmol Vậy M lagrave kim loại Al
Bagravei 21
Kim loại M kết tinh theo cấu truacutec mạng tinh thể lập phươ ng tacircm khối vớ i baacuten kiacutenh
nguyecircn tử R=124 Ao coacute khối lượ ng riecircng D=795 g cm3 Xaacutec định tecircn kim loại M
Hướng dẫn giải
Số nguyecircn tử M trong một ocirc cở sở mạng N=8 times 18
+ 1= 24 (nguyecircn t ử )
Gọi a lagrave độ dagravei cạnh của ocirc mạng cở sở
Khoảng caacutech ngắn nhất giữa caacutec nguyecircn tử lagrave trecircn đườ ng cheacuteo của higravenh lập phươ ng
necircn AD=a 2
AC =a 3 33 3 =4rM =gt a=4R 3 33 3 =
A B
CD
aE
D C
A B
E
A
B
C
D
a
D C
A B
E E
a
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983090983087983093983092
Magrave D=m
V = (2times M)(6023times 10
23times a
3)
Thay D=795 a= 2864 Ao
=gt M= 2679 gmol
Vậy M lagrave kim loại Fe
Bagravei 23 Một nguyecircn tố A coacute baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 136 pm vagrave đơ n chất kết tinh theo cấu
truacutec lập phươ ng tacircm diện tỷ khối d = 224 Xaacutec định A
H ướ ng d ẫ n giải
2R2a = = 385 pm 1A3
molg192Z
NaM minus=
ρ=
Đoacute lagrave Ir
Bagravei 24
Kim loại X đượ c tigravem thấy vagraveo năm 1737 Tecircn của noacute coacute nguồn gốc tiếng Đức lagraveldquokoboldrdquo coacute ngh ĩ a lagrave ldquolinh hồn của quỷrdquo Một mẫu kim loại X đượ c ngacircm trong nướ c cacircn
nặng 13315g trong khi đoacute đem ngacircm cugraveng khối lượ ng mẫu kim loại vagraveo CCl4 chỉ nặng
12331g Biết khối lượ ng riecircng của CCl4 lagrave 15842 gcm3Để xaacutec định nguyecircn tố X thigrave
ngườ i ta phải dugraveng đến nhiễu xạ neutron Phươ ng phaacutep nhiễu xạ nagravey chỉ đặc trưng cho cấu
truacutec lập phươ ng tacircm mặt (fcc) vagrave đo đượ c thocircng số mạng a= 35302pm
Hướng dẫn giải
3
3 3 7 3 23 1 1
4
890 (3530210 ) 60210 ( ) 5893( )4 4
A A
A
Z M M d
V N a N
d a N g cm cm mol M g mol
minus minus minus
= =
rArr = = =
Vậy X lagrave Co
Bagravei 25
Khi nhuacuteng chigravem một vật hoagraven vagraveo trong một chất lỏng thigrave noacute sẽ coacute khối lượ ng biểu
kiến vigrave noacute chịu lực đẩy Acsimet Nếu coi kim loại X coacute khối lượ ng m vagrave thể tiacutech V thigrave ta
coacute
4 4
2 2
33
1500012331 15842890
13315 10000 1685
X CCl CCl
X
X H O H O
m m d V m gm V d g cm
m m d V m V V cm
= minus == minusrArr rArr rArr =
= minus = minus =
Ocirc mạng fcc gồm 4 nguyecircn tử coacute
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983091983087983093983092
Kim loại X tồn tại trong tự nhiecircn dướ i dạng khoaacuteng vật silicat vagrave oxit Oxit của X
coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 507nm trong đoacute caacutec ion kim loại nằm trong
một mạng lập phươ ng tacircm diện cograven caacutec ion O2- chiếm tất cả caacutec lỗ trống (hốc) tứ diện
Khối lượ ng riecircng của oxit bằng 627 gcm3
1 Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị của mạng tinh thể của oxit
2 Xaacutec định thagravenh phần hợ p thức của oxit vagrave số oxi hoaacute của X trong oxit Cho biết cocircng
thức hoaacute học của silicat tươ ng ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
3 Xaacutec định khối lượ ng nguyecircn tử của X vagrave gọi tecircn nguyecircn tố đoacute
H ướ ng d ẫ n giải
1 Cấu truacutec của tế bagraveo đơ n vị
Mạng tinh thể ion ion Mn+ (bull)
ion O2- (O)
2 - Trong 1 tế bagraveo mạng coacute 4 ion kim loại X vagrave 8 ion O2- necircn thagravenh phần hợ p thức của oxit
lagrave XO2
- Từ cocircng thức của oxit suy ra số oxi hoaacute của X bằng 4
- Cocircng thức hoaacute học của silicat XSiO4
3 Đặt d lagrave khối lượ ng riecircng của oxit XO2 ta coacute
4( 2 )( )
MKl MOd
N A V
+=
Suy ra M(X) = frac14 ( dN(A)a3 ndash 32 = 9122 Nguyecircn tố X lagrave Ziconi (Zr)
DẠNG 4 TIacuteNH NĂNG LƯỢ NG CỦA TINH THỂ TIacuteNH CHẤT CỦA TINH THỂ
Bagravei 26 Giải thiacutech tại sao
a SiO2 chất rắn nhiệt độ noacuteng chảy 17000C
b CO2 rắn (nướ c đaacute khocirc) dễ thăng hoa nhiệt độ noacuteng chảy -560C (dugraveng tạo mocirci trườ ng
lạnh vagrave khocirc)
c H2O rắn (nướ c đaacute) dễ chảy nướ c nhiệt độ noacuteng chảy 00C
H ướ ng d ẫ n giải
a) SiO2 coacute cấu truacutec mạng tinh thể nguyecircn tử mỗi nguyecircn tử Si liecircn kết CHT vớ i 4 nguyecircn
tử Oxi tạo necircn higravenh tứ diện rArr tinh thể Si bền coacute t0nc cao
b) CO2 (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử CO2 lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử CO2 phacircn tử khocircng phacircn cực necircn tươ ng taacutec nagravey
rất yếu rarr tinh thể CO2 khocircng bền coacute t0nc rất thấp
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983092983087983093983092
c) H2O (r) coacute cấu truacutec mạng tinh thể phacircn tử tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử H2O lagrave lực
Vanđervan mặc khaacutec phacircn tử H2O phacircn tử phacircn cực vagrave giữa caacutec phacircn tử H2O coacute liecircn kết
H necircn tươ ng taacutec nagravey lớ n hơ n tươ ng taacutec trong tinh thể CO2 rarr t0nc nướ c đaacute lớ n hơ n t0
nc
nướ c đaacute khocirc
Bagravei 27
Tiacutenh năng lượ ng mạng lướ i tinh thể ion BaCl2 từ caacutec dữ kiện thực nghiệm sau đacircy
Nhiệt tạo thagravenh tiecircu chuẩn BaCl2 tinh thể -2056 kcalmol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn) + 460 kcalmol-1
Năng lượ ng liecircn kết của Cl2 + 570 kcalmol-1
Aacutei lực electron của Cl - 870 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ nhất của Ba + 1198 kcalmol-1
Năng lượ ng ion hoacutea lần thứ hai của Ba + 2300 kcal mol-1
H ướ ng d ẫ n giải
Aacutep dụng Chu trigravenh Born- Haber tiacutenh đượ c năng lượ ng mạng lướ i BaCl2
Uml = ∆Hht ndash (∆Hht + I1 +I2 +Elk + 2AClminus )
= -2056 - (46 + 1198 + 2300 + 57 +2(-87)) = - 4844 (kcalmol-1)
DẠNG 5 BAgraveI TẬP TỔNG HỢP VỀ TINH THỂ
Bagravei 28 (Đề thi HSG QG 2009)
1 Phacircn loại caacutec chất sau đacircy theo bản chất của lực tương taacutec giữa caacutec đơn vị cấu truacutec trong
mạng tinh thể của chuacuteng Cu kim cươ ng MgO C6H12O6 I2 Pb BN NaH
2 Maacuteu trong cơ thể ngườ i coacute magraveu đỏ vigrave chứa hemoglobin (chất vậnchuyển oxi chứa sắt) Maacuteu của một số động vật nhuyễn thể khocircng coacute
magraveu đỏ magrave coacute magraveu khaacutec vigrave chứa một kim loại khaacutec (X) Tế bagraveo đơ n vị (ocirc
mạng cơ sở ) lập phươ ng tacircm diện của tinh thể X (higravenh becircn) coacute cạnh
bằng 36210-8 cm Khối lượ ng riecircng của nguyecircn tố nagravey lagrave 8920 kgm3
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983093983087983093983092
a Tiacutenh thể tiacutech của caacutec nguyecircn tử trong một tế bagraveo vagrave phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị
chiếm bở i caacutec nguyecircn tử
b Xaacutec định nguyecircn tố X
H ướ ng d ẫ n giải
1 - Tươ ng taacutec kim loại - kim loại Cu Pb
- Tươ ng taacutec t ĩ nh điện giữa caacutec ion tiacutech điện traacutei dấu MgO NaH
- Tươ ng taacutec bằng lực liecircn kết cộng hoaacute trị kim cươ ng BN
- Tươ ng taacutec bằng lực giữa caacutec phacircn tử C6H12O6 I2
2 a Trong 1 tế bagraveo đơ n vị của tinh thể X (mạng lập phươ ng tacircm diện) coacute 4 đơ n vị cấu truacutec
do đoacute thể tiacutech bị chiếm bở i 4 nguyecircn tử X lagrave Vnt = 4x(43) πr3 (1)
Mặt khaacutec trong tế bagraveo lập phươ ng tacircm diện baacuten kiacutenh r của nguyecircn tử X liecircn quan
vớ i độ dagravei a của cạnh tế bagraveo bằng hệ thức 4r = a 2 hay r =a 2
4 (2)
Thay (2) vagraveo (1) vagrave aacutep dụng số tiacutenh đượ c Vnt = 34810-23 cm3
Thể tiacutech của tế bagraveo Vtb = a3 = (36210-8)3 = 47010-23 (cm3)
Như vậy phần trăm thể tiacutech của tế bagraveo bị chiếm bở i caacutec nguyecircn tử lagrave
(VntVtb) times 100 = (34810-23 47010-23) times 100 = 74
b Từ23
23nM 4710892 60210
NV 4
NV M
n ρ ρ
minus
= rarr = = times times = 631 (gmol)
Nguyecircn tố X lagrave đồng (Cu)
Bagravei 29
Cacbon đioxit CO2 vagrave đinitơ oxit N2O kết tinh theo cugraveng cấu truacutec lập phươ ng vớ i
caacutec thocircng số tươ ng ứng của mạng lagrave 557 vagrave 565 pm Dướ i aacutep suất 1 bar N2O noacuteng chảy ở
182 K vagrave CO2 ở 216 K
1) Tiacutenh số mắt magrave ocirc mạng cơ bản của chuacuteng
2) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hai hợ p chất nagravey ở trạng thaacutei rắn
3) Baacuten kiacutenh cộng hoacutea trị của cacbon nitơ vagrave oxi tươ ng ứng lagrave 77 75 vagrave 73 pm
a) Tiacutenh tỷ lệ khocircng gian của ocirc mạng bị chiếm bở i tập hợ p caacutec nguyecircn tử giả thiết coacute higravenh
cầu
b) Giải thiacutech sự sai khaacutec về nhiệt độ noacuteng chảy của hai chất rắn
H ướ ng d ẫ n giải
1) Z = 4
2) Vớ i CO2 ρ = 3 33
16910
A
M Z kg m
a N
minus=
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983094983087983093983092
Vớ i N2O ρ = 3 33
16210
A
M Z kg m
a N
minus=
3) a) Vớ i CO2 C=
3 30
3
4 4 2
3 3 0120c
Z R R
a
π π + =
Vớ i N2O C=
3 30
3
4 4 2 3 3 0115
N Z R R
a
π π + =
b) Tươ ng taacutec giữa caacutec phacircn tử N2O yếu vigrave độ compac yếu necircn N2O coacute nhiệt độ noacuteng
chảy thấp hơ n
Bagravei 30
Titan đioxit (TiO2) đượ c sử dụng rộng ratildei trong caacutec loại kem chống nắng bở i khả
năng chống lại tia UV coacute hại cho da Titan đioxit coacute cấu truacutec tinh thể hệ bốn phươ ng (higravenh
hộp đứng đaacutey vuocircng) caacutec ion Ti4+ vagrave ion O2- đượ c phacircn bố trong một ocirc mạng cơ sở như
higravenh becircn
296A0
296A0
459A0
ion O2-ion Ti4+
a Xaacutec định số ion O2- Ti4+ trong một ocirc mạng cơ sở
vagrave cho biết số phối triacute của ion O2- vagrave của ion Ti4+
b Xaacutec định khối lượ ng riecircng (gcm3) của TiO2
c Biết goacutec liecircn kết trong TiO2 lagrave 90o
Tigravem độ dagravei liecircn kết Ti-O
H ướ ng d ẫ n giải
a Số ion O2- trong một ocirc mạng = 412 + 21 = 4
Số ion Ti4+ trong một ocirc mạng = 818 + 11 = 2
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ lagrave 6 =gt số phối triacute của Ti4+ lagrave 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- lagrave 3 =gt số phối triacute của O2- lagrave 3
b Thể tiacutech ocirc mạng cơ sở
= 29610-8 29610-845910-8 = 402210-23 cm3
Khối lượ ng riecircng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983095983087983093983092
D = 3
23 3
[24788 415 999]gam mol6596 gam cm
402210 cmminus
+= asymp 66gamcm3
c Ion Ti4+ lagrave tacircm của baacutet diện đều tạo bở i 6 ion O2-
296A0
Độ dagravei liecircn kết Ti-O lagrave x =gt 2x = (296)12 =gt x = 086A0
Bagravei 31
Muối florua của kim loại R coacute cấu truacutec lập phươ ng vớ i hằng số mạng a = 062 nm
trong đoacute caacutec ion kim loại (Rn+) nằm tại caacutec vị triacute nuacutet mạng của higravenh lập phươ ng tacircm diện
cograven caacutec ion florua (F) chiếm tất cả caacutec hốc tứ diện Khối lượ ng riecircng của muối florua lagrave
489 gcm3
a) Vẽ cấu truacutec tế bagraveo đơ n vị (ocirc mạng cơ sở ) của mạng tinh thể florua
b) Xaacutec định cocircng thức phacircn tử tổng quaacutet của muối
c) Xaacutec định kim loại R Cho NA = 60231023 MF = 19 gmol
H ướ ng d ẫ n giải
Ocirc mạng cơ sở
Trong một ocirc mạng
- Số ion Rn+1 1
8 6 48 2
times + times =
- Số ion F 8 1 8times =
rArr Để đảm bảo về mặt trung hogravea điện tiacutech thigrave 4timesn = 8times1 n = 2rArr rArr ion kim loại lagrave R2+
Vậy trong 1 ocirc mạng cơ sở coacute 4 phacircn tử oxit coacute dạng RF2
Khối lượ ng riecircng florua tiacutenh theo cocircng thức
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983096983087983093983092
2RF23
3
M4
602310D =a
times
2
3 23 7 23
RF
Dtimesa 6 02310 489 (0 62010 ) 6 02310M 17548
4 4
minustimes times timesrArr = = =
RM 17548 19 2 13748rArr = minus times = (gmol)
Vậy kim loại R lagrave bari
Muối florua lagrave BaF2
Bagravei 32
Baacuten kiacutenh ion của Ba2+ vagrave O2- lần lượ t lagrave 134 pm vagrave 140 pm Giả sử khi tạo thagravenh
tinh thể khocircng coacute sự biến đổi baacuten kiacutenh caacutec ion
1 BaO coacute mạng tinh thể kiểu NaCl Hatildey tiacutenh khối lượ ng riecircng của BaO (gcm3) theo lyacute
thuyết Cho nguyecircn tử khối của Ba lagrave 137327 vagrave của oxi lagrave 15999
2 BaO2 cũng coacute mạng tinh thể tươ ng tự BaO nhưng một cạnh của ocirc lập phươ ng bị keacuteo dagravei
so vớ i 2 cạnh cograven lại Hatildey vẽ một ocirc mạng cơ sở của BaO2 vagrave tiacutenh gần đuacuteng baacuten kiacutenh của
mỗi nguyecircn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dagravei liecircn kết O-O trong O2
2- lagrave 149 pm vagrave khối
lượ ng riecircng của BaO2 thực tế lagrave 568 gcm3
H ướ ng d ẫ n giải
1 BaO coacute kiểu mạng giống vớ i tinh thể NaCl tức lagrave 2 ocirc mạng lập phươ ng tacircm diện của
O2- vagrave Ba2+ lồng vagraveo nhau rarr coacute 4 phacircn tử BaO trong một tế bagraveo cơ sở
Thể tiacutech của một tế bagraveo cơ sở
Vtb = (2x13410-10+ 2x14010-10)3 = 16456710-22 (cm3)
Khối lượ ng của một phacircn tử BaO m =100236
9991532713723
+= 25456710-22(g)
Như vậy khối lượ ng riecircng của tinh thể BaO lagrave
d =4
tbV
m= 61875( gcm-3) (Thực nghiệm lagrave 572 gcm3)
2 Một cạnh của khối lập phươ ng bị keacuteo dagravei rarr do cấu tạo O22- coacute dạng số 8 Vigrave chỉ một
cạnh bị keacuteo dagravei so vớ i 2 cạnh cograven lại rarr caacutec ion O22- định hướ ng song song vớ i nhau
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 3954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983091983097983087983093983092
Trong mỗi ocirc cơ sở coacute 4 phacircn tử BaO2 rarr thể tiacutech của mỗi ocirc V = 4mD
Vớ i m =100236
99915232713723
+= 2811310-22 gam
rarr V = 1979810-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2(134 + a+745) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 745 - 24747418 = 0
rarr a = 2686-134 = 135 pm
Bagravei 33
Niken (II) oxit coacute cấu truacutec tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua Caacutec ion O2- tạo
thagravenh mạng lập phươ ng tacircm mặt caacutec hốc baacutet diện coacute caacutec ion Ni2+ Khối lượ ng riecircng của
Niken (II) oxit lagrave 667 gcm3 Nếu cho Niken (II) oxit taacutec dụng vớ i Liti oxit vagrave oxi thigrave đượ c
caacutec tinh thể trắng coacute thagravenh phần LixNi1-xO
2x
Li2O + (1-x) NiO +4x
O2 rarr LixNi1-xO
Cấu truacutec mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu truacutec mạng tinh thể của NiO nhưng
một số ion Ni2+ đượ c thay thế bằng caacutec ion Liti vagrave một số ion Ni2+ bị oxi hoacutea để đảm bảo
tiacutenh trung hogravea điện của phacircn tử Khối lượ ng riecircng của tinh thể LixNi1-xO lagrave 621 gcm3
Tiacutenh x (chấp nhận thể tiacutech của ocirc mạng cơ sở khocircng thay đổi khi chuyển từ NiO
thagravenh LixNi1-xO)
Cho NA= 60231023 mol-1 Ni = 5871 Li = 694 O = 16
H ướ ng d ẫ n giải
Trong một tinh thể sự sắp xếp của caacutec anion vagrave caacutec cation theo cấu truacutec mạng lậpphươ ng tacircm mặt Caacutec cation vagrave anion nằm xen kẽ nhau Một ocirc mạng cơ sở chứa 4 cation
vagrave 4 anion
3A
NiONiO aN
nMD =
Tiacutenh cạnh a của ocirc mạng cơ sở của NiO
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983088983087983093983092
323 667602310
74714a
timestimes
= = 400610-8 cm
Vậy[ ]
( )3823 420610602310
16x)5871(1694x4621
minustimes
+minus+times= =gt x = 01
Bagravei 34 (Đề thi chọn đội tuyển quốc tế 2013)
Hiện tượ ng caacutec ion khaacutech xacircm nhập vagraveo mạng lướ i tinh thể chủ vagrave chiếm caacutec vị triacute
hốc trống trong mạng lướ i tinh thể chủ xảy ra khaacute phổ biến Quaacute trigravenh nagravey thườ ng diễn ra
chậm vagrave ở nhiệt độ cao Tuy nhiecircn quaacute trigravenh xacircm nhập của cation Li+ vagraveo mạng lướ i tinh
thể ReO3 lại đặc biệt bở i chuacuteng xảy ra khaacute nhanh ngay ở nhiệt độ phograveng Trong tinh thể
ReO3 mỗi nguyecircn tử Re đượ c bao quanh bở i 6 nguyecircn tử oxi tạo necircn những baacutet diện đều
giống nhau Biết rằng tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phươ ng (chiều dagravei mỗi cạnh lagrave 0374 nm)
trong đoacute nguyecircn tử Re chiếm caacutec vị triacute đỉnh của higravenh lập phươ ng
1 Hatildey chứng minh rằng nguyecircn tử oxi chỉ coacute thể chiếm vị triacute trung điểm tất cả caacutec cạnh
của ocirc mạng vagrave vẽ một ocirc mạng cơ sở của tinh thể ReO3
2 Giả sử tinh thể ReO3 coacute bản chất ion Cho biết baacuten kiacutenh của ion O2- lagrave 0126 nm
a) Tiacutenh baacuten kiacutenh của ion Re6+
b) Cation khaacutech coacute kiacutech thướ c lớ n nhất bằng bao nhiecircu để khi xacircm nhập vagraveo mạng lướ i
tinh thể ReO3 khocircng lagravem thay đổi kiacutech thướ c của ocirc mạng tinh thể (bỏ qua mọi tươ ng taacutec
giữa ion nagravey vagrave tinh thể ReO3)
Hướng dẫn giải
1 Biện luận vị triacute của O
- Do số phối triacute của Re = 6 vagrave tỉ lệ ReO = 13 necircn số phối triacute của O = 63 = 2
- Như vậy một O phối triacute vớ i 2 Re vagrave caacutech đều hai Re vigrave caacutec nguyecircn tử Re lagrave tươ ng đươ ng- Giả sử nguyecircn tử O1 (khocircng nằm trecircn cạnh a) phối triacute vớ i 2 Re thuộc cạnh a thigrave trong ocirc
mạng phiacutea trecircn (hoặc phiacutea dướ i) cũng sẽ coacute nguyecircn tử O1rsquo tươ ng đươ ng vớ i O1 cugraveng phối
triacute vớ i nguyecircn tử Re chung nagravey Goacutec liecircn kết O1ReO1rsquo ne 180 o vagrave ne 90 o (= 90o thigrave O1
phải ở tacircm của higravenh lập phươ ng SPT = 8) như vậy khocircng thỏa matilden điều kiện phối triacute baacutet
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983089983087983093983092
diện đều của Re Vậy O1 phải nằm trecircn cạnh a Vagrave đươ ng nhiecircn phải nằm ở trung điểm vigrave
noacute caacutech đều hai Re ở hai đỉnh
Kết luận Caacutec nguyecircn tử O nằm ở trung điểm của mỗi cạnh Kiểm tra tỉ lệ ReO
trong một ocirc mạng = (818) (1214) = 13
2 Tiacutenh baacuten kiacutenh Re6+
2r minus2O + 2r +6Re = a = 0374 nm vậy r +6Re = (0374 ndash 20126)2 = 0061 nm
Tiacutenh baacuten kiacutenh cự c đại của ion lạ
Ion lạ xacircm nhập sẽ chiếm vị triacute trung tacircm của ocirc mạng cơ sở Do vậy khoảng caacutech từ
tacircm đến trung điểm mỗi cạnh tươ ng ứng bằng r minus2O+ rion lạ = a 2 = 0374 141= 0265 nm
vậy baacuten kiacutenh cực đại của ion lạ = 0265 ndash 0126 = 0139 nm
Bagravei 35
Bạc baacuten kiacutenh nguyecircn tử R = 144pm kết tinh dạng ocirc mạng cfc Tugravey theo kiacutech thướ c
magrave caacutec nguyecircn tử lạ E coacute thể đi vagraveo trong mạng bạc tạo ra một dung dịch rắn coacute tecircn gọikhaacutec nhau dung dịch rắn xen kẽ ( bằng caacutech chiếm caacutec lỗ xen kẽ) hoặc dung dịch rắn
thay thế (bằng caacutech thay thế caacutec nguyecircn tử bạc)
1) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech của bạc nguyecircn chất
2) Xaacutec định số phối triacute vagrave độ compac của mạng cfc
3) Xen kẽ lỗ tinh thể học khaacutec nhau khi tạo thagravenh
a) Cho biết bản chất vagrave số mắt của mỗi chất chứa trong một ocirc mạng
b) Xaacutec định baacuten kiacutenh cực đại ri của một nguyecircn tử lạ E higravenh cầu nằm trong mạng ở mỗi
kiểu lỗ magrave khocircng lagravem biến dạng mạng4) Vagraveng baacuten kiacutenh nguyecircn tử Rrsquo = 147pm tạo dung dịch rắn a vớ i bạc
a) Suy ra bản chất của dung dịch a nagravey
b) Biểu thị cấu truacutec hoacutea học của a theo phần mol x của vagraveng
5) Một hợ p kim bạc-vagraveng tươ ng ứng vớ i một thagravenh phần đặc biệt của dung dịch rắn a đặc
trưng bở i phần khối lượ ng vagraveng w = 01
a) Tiacutenh giaacute trị của x
b) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p kim nagravey
(Theo ENSIETA Ban Vật lyacute1992) H ướ ng d ẫ n giải
1) Sơ đồ ocirc mạng cfc
Số nguyecircn tử bạc trong một ocirc mạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983090983087983093983092
Z = (8 ) + (6 ) = 4
Vớ i những nguyecircn tử tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo của mặt thigrave thocircng số ocirc mạng lagrave
aAg = 2R = 2144 = 407pm
Khối lượ ng thể tiacutech
p = = = 106 kgm-3
2) Số phối triacute xaacutec định theo kiểu ABCABC
Ag Ag = [12]
3) Độ compac
C = = = 074
3a) Caacutec lỗ O vớ i số phối triacute 6 chiếm tacircm ocirc mạng vagrave điểm giữa caacutec cạnh
NO = (11) + (12 ) = 4 = Z
Caacutec lỗ T vớ i số phối triacute 4 nằm ở phần tư của những đườ ng cheacuteo chiacutenh NT = (81) = 8 =
2Z
b) Để mạng khocircng bị biến dạng thigrave kiacutech thướ c cực đại (ro) của một nguyecircn tử E coacute khả
năng xen kẽ vagraveo một lỗ coacute bản chất
+ lỗ baacutet diện O ro + R aAg =gt ro R( - 1) = 596pm
+ lỗ tứ diện T rt + R le aAg =gt Tt R( - 1) = 324pm
4a) Điều kiện Rrsquo ro cấm mọi xen kẽ vagraveng vagraveo mạng F của bạc Dung dịch rắn tươ ng ứng
vớ i sự thế nguyecircn tử bạc bằng vagraveng Vậy noacute lagrave dung dịch rắn kiểu thay thế
b) Phươ ng trigravenh cacircn bằng của phản ứng thế
xAu + Ag AuxAg1-x + xAg
5a) Phần khối lượ ng coacute dạng
w = = = = hay x =
Chuacute thiacutech Vớ i w = 01 thigrave x = 0057
b) Vớ i thagravenh phần ở trecircn
Khối lượ ng mol lagrave
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983091983087983093983092
MX = xMAu + (1-x)MAg = 108 + 89x = 113gmol-1
Thocircng số ocirc mạng ax = 407 + 85x = 408 pm
Từ đoacute khối lượ ng thể tiacutech px lagrave
px = = = 111 kgm-3
Bagravei 36
Iotđua kali vagrave thali coacute caacutec cấu truacutec lập phươ ng trong đoacute số phối triacute của caacutec ion K+
vagrave Tl+ (baacuten kiacutenh tươ ng ứng lagrave 1333 vagrave 147pm) lagrave 6 vagrave 8 đối vớ i cugraveng một thực thể
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả caacutec kiểu cấu truacutec của caacutec ionđua trecircn
2) Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng baacuten kiacutenh ion I minus trong iođua ka li (aKI = 706 pm) Từ đoacute suy ra
mạng caacutec anion coacute lagrave compac hay khocircng
3) Xaacutec định giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số aTII của iođua thali
4) Khảo saacutet bằng tinh thể học phoacuteng xạ caacutec đơ n tinh thể iođua thali cho biết khoảng caacutech
mạng lướ i tươ ng ứng vớ i mặt phẳng nguyecircn tử chứa hai cạnh đối của ocirc mạng lagrave 297pm
Tiacutenh giaacute trị chiacutenh xaacutec của thocircng số aTl
5) Tiacutenh khối lượ ng thể tiacutech vagrave độ compac của 2 iođua nagravey
H ướ ng d ẫ n giải
1) Cấu truacutec kết tinh caacutec halogen kiềm MX kiểu CsCl hay kiểu NaCl
Số phối triacute cation M+ M+ lagrave 6 trong CsCl lagrave 12 trong NaCl vagrave số phối triacute M+ X- lagrave 8 trong
CsCl vagrave 6 trong NaCl Do đoacute caacutec giaacute trị đatilde cho lagrave 6 vagrave 8 lagrave của trườ ng hợ p K+
I-
vagrave Tl+
I-
Từ đoacute cấu truacutec kiểu CsCl cho TlI vagrave cấu truacutec kiểu NaCl cho KI
2a) Trong KI caacutec ion tiếp xuacutec trecircn caacutec cạnh
aKI = 2[R(K+) + R(I--)]
từ đoacute
R(I-) = aKI ndash R(K+) = ndash 133 = 220 pm
b) Thocircng số lyacute thuyết của một mạng F coacute af = 2 R(I-
) = 2220 = 622 pm
Vigrave af lt aKI caacutec ion I- tạo ra một mạng lập phươ ng tacircm mặt khocircng compac
3) Caacutec ion TI+ vagrave I- tiếp xuacutec trecircn đườ ng cheacuteo chiacutenh của higravenh lập phươ ng
aTlI = [R(Tl+) + R(I--)] = (147 + 220) = 424 pm
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4454
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983092983087983093983092
4 a) Khoảng caacutech mạng lướ i lagrave khoảng caacutech giữa gốc vagrave mặt phẳng
DEFG
Khoảng caacutech mạng lagrave
d = a
Từ đoacute a = d = 297 = 297 = 420 pm
5a) Vớ i KI
Độ compac
CKI = = = 0619
Khối lượ ng thể tiacutech
pKI = = = 314103 kgm-3
b) Vớ i TlI
Độ compac
CTlI = = = 0782
Khối lượ ng thể tiacutech
pTlI = = = 742 103 kgm-3
Bagravei 37
Dưới 184oC clorua amoni NH4Cl kết tinh theo cấu truacutec kiểu CsCl thocircng số a = 387
pm
1) Tiacutenh khối lượng thể tiacutech của chất nagravey
2) Xaacutec định baacuten kiacutenh ion của 4 NH + giả thiết lagrave coacute dạng cầu biết rằng ion Cl- coacute số phối triacute
lagrave 8 vagrave baacuten kiacutenh R = 187 pm
3) Suy ra độ compac của amoni clorua H ướ ng d ẫ n giải
1) Ta coacute
4 3 33 15310 ( ) NH Cl
A
Z M kg m
a N ρ
times= =
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4554
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983093983087983093983092
2) r = R( 4 NH + ) = a 3 2 ndash R = 148 pm
3) C =
3 3
3
4( )
3 R r
a
π + = 0708
Bagravei 38
Caacutec oxit magie vagrave coban (MgO vagrave CoO) coacute cấu truacutec tinh thể ion ocirc mạng coacute đốixứng lập phương
1) Xaacutec định vagrave mocirc tả toacutem tắt kiểu cấu truacutec của chuacuteng biết rằng số phối triacute của caacutec ion Mg2+
vagrave Co2+ đều bằng 6
2) Thocircng số ocirc mạng của oxit magie lagrave a1 = 420 pm Tiacutenh giaacute trị gần đuacuteng của baacuten kiacutenh ion
oxit O2- biết baacuten kiacutenh ion của Mg2+ xấp xỉ 70 pm Suy ra mạng anion lagrave compac hay
khocircng
3) Dự đoaacuten giaacute trị gần đuacuteng của thocircng số a2 của ocirc mạng tinh thể oxit coban biết baacuten kiacutenh
ion Co2+ lagrave 78 pm H ướ ng d ẫ n giải
1) MgO vagrave CoO đều coacute cấu truacutec gồm hai mạng lập phươ ng tacircm diện lồng vagraveo nhau necircn
mỗi ocirc mạng cơ sở coacute 4 mắt MO
2) R(O2-) = 12 a1 ndash R(Mg2+) = 140 pm
Mạng ion oxit compac nếu 21 2 ( ) 2a R O minus= = 396 pm
Vigrave 1 1a agt =gt mạng khocircng compac
3) a2 = 2[R(Co2+
+ R(O2-
)] = 436 pm Bagravei 39
Ocirc mạng của một hợ p chất ion chứa caacutec ion kali niken vagrave florua necircu ở higravenh becircn
Cấu truacutec đượ c đặc trưng bở i thocircng số a b c
1) Tiacutenh những ion của mỗi loại coacute trong ocirc mạng nagravey vagrave kiểm
tra tiacutenh trung hogravea điện của noacute
2) Từ đoacute suy ra cocircng thức hoacutea học của hợ p chất KxNiyFz vagrave
số mắt của ocirc mạng
3) Caacutec ion florua F minus tiếp xuacutec vớ i ion 2 Ni
+ vagrave K + theo hướ ng
OZ
a) Tiacutenh khoảng caacutech tối thiểu (phacircn caacutech theo hướ ng OZ)
giữa caacutec vị triacute của K + vagrave 2 Ni
+ vagrave giữa hai ion F minus
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4654
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983094983087983093983092
b) Từ đoacute suy ra giaacute trị thocircng số c của ocirc mạng
4) Trong những mặt phẳng vuocircng goacutec vớ i OZ caacutec ion F minus chỉ tiếp xuacutec vớ i caacutec ion 2 Ni +
a) Xaacutec định caacutec thocircng số a vagrave b của ocirc mạng
b) Dựa vagraveo hằng số mạng hatildey chỉ rotilde kiểu hệ trong đoacute kết tinh hợ p chất KxNiyOz vagrave kiểu
của mạng chứa caacutec ion2
Ni +
5) Xaacutec định khối lượ ng thể tiacutech của hợ p chất nagravey Baacuten kinh ion (theo pm)
F minus 136 K + 133 2 Ni + 69
H ướ ng d ẫ n giải
1) ( ) ( )
( )
2 81 8 11 2
81 4 (21) 4
Ni
K
+
+
+ =
+ = 8
+=sum
( ) 161 4 (41 2) (21) 8 8F minusminus
+ + = rArr =sum
2) 2 mắt K2NiF4
3) a) dK-Ni =2( ) ( ) 2 ( ) R Ni R K R F
+ + minus+ +
= 474pm
dF-F = 22 ( ) 2 ( ) 410 R F R Ni pmminus ++ =
b) c = 2dK-Ni + dF-F = 1358pm
4) a) a = b = 22 ( ) 2 ( ) 410 R Ni R F pm+ minus+ =
b) Hệ bốn phươ ng kiểu I
5) ρ = 3 32
31010
A
M Z kg m
a c N
minus=
Bagravei 40
Đihiđro lagrave một nhiecircn liệu hảo hạng dugraveng cho tecircn lửa vũ trụ Thườ ng tiacutech trữ noacute
dướ i dạng nguyecircn tử trong nhiều vật liệu khaacutec nhau (kim loại hợ p kim)
1 ) Bằng taacutec dụng trực tiếp của hiđro zirconi tạo ra ZrHx trong đoacute kim loại chiếm mọi nuacutet
mạng lập phươ ng tacircm mặta) Tiacutenh theo baacuten kiacutenh R= 160 pm của zircini caacutec baacuten kiacutenh ro vagrave rt của quả cầu cực đại
coacute thể thacircm nhập vagraveo caacutec lỗ baacutet diện O vagrave tứ diện T của mạng magrave khocircng lagravem biến
dạng
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4754
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983095983087983093983092
b) Baacuten kiacutenh gaacuten cho nguyecircn tử hidro lagrave r = 37 pm Suy ra kiểu lỗ tươ ng thiacutech vớ i sự
lấp đầy
c) Trong thực tế caacutec nguyecircn tử hidro nằm trong mọi lỗ kiểu khaacutec hatildey lập cocircng thức
nguyecircn của hiđrua vagrave necircu một viacute dụ về tinh thể ion đẳng cấu truacutec
2 ) Hợ p kim của titan vagrave sắt thagravenh phần TiFe lagrave hợ p chất magrave caacutec nguyecircn tử titan chiếm caacutec
lỗ mạng lập phươ ng đơ n giản của sắt thocircng số = 298 pm
a ) Necircu ra hợ p chất ion kiểu tươ ng ứng cấu truacutec nagravey
b ) Trong hợ p chất TiFe caacutec nguyecircn tử hiđro chiếm mọi lỗ tạo ra từ bốn nguyecircn tử titan
vagrave hai nguyecircn tử sắt ( xem higravenh vẽ )
Xaacutec định higravenh học của một lỗ như vậy Xaacutec định cocircng thức của hiđrua thu đượ c khi batildeo
hogravea caacutec lỗ nagravey
3 ) Khả năng trữ hiđro của một vật liệu M i biểu thị bằng dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ C va ( M i ) đượ c định ngh ĩ a lagrave tỷ số khối lượ ng hiđro bị hấp phụ trecircn thể tiacutech đơ n vị của vật liệu
nguyecircn chất
a ) Biểu thị C va ( M i ) theo thể tiacutech V i của ocirc mạng vagrave theo lượ ng hiđro ni bị hấp phụ
b ) So saacutenh dung lượ ng thể tiacutech hấp phụ lyacute thuyết của hai vật liệu xeacutet ở mục 1 vagrave 2
c ) Tiacutenh khối lượ ng cực tiểu của vật liệu rắn cần để tạo ra cugraveng lượ ng hiđro magrave bigravenh chứa
đựng 700 kg khiacute hoacutea lỏng Kết luận
H ướ ng d ẫ n giải
1 a)Lỗ O R + r 0 =2 R =gt r 0 =662 pm
b)Lỗ T R + r t = 2 R =gt r t = 36 pm
c) Lỗ chiếm tươ ng thiacutech đượ c dự kiến lagrave O
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4854
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983096983087983093983092
d) Lỗ chiếm thực tế lagrave T =gt 4 mắt ZrH2 cấu truacutec kiểu CaF2
2 a) Cấu truacutec ion kiểu CsCl
b) Lỗ baacutet diện Orsquo =gt số lỗ bằng 3
1 mắt FeTiH3
3) Vớ i hiđrua M Hx coacute Z mắt cho mỗi ocirc mạng
C Va =
b) Vớ i ZrH2
C Va = = 145 kgm-3
Vớ i FeTiH3 C Va = = 190 kgm-3
c) Vật liệu tốt FeTiH3 =gt thể tiacutech cần thiết V = 368 m3
Vớ i 3g hiđro cho mỗi mol ( M = 1048 mol-1 ) khối lượ ng tươ ng ứng sẽ lagrave
m = 245104 kg
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 4954
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983092983097983087983093983092
VI Ứng dụng kiến thức tinh thể vagraveo cuộc sống
(Bagravei được triacutech từ ldquoBagravei chuẩn bị Icho 39rdquo)
HOA QUẢ RAU CỎ VAgrave CAacuteC NGUYEcircN TỬ
Khi giải quyế t vấ n đề nagraveychư a coacute loại rau quả nagraveo bị phaacute hủ y
Năm 1611 nhagrave toaacuten học vagrave thiecircn văn học người Đức Johannes Kepler nghiecircn cứu
sự sắp xếp caacutec viecircn đạn của suacuteng thần cocircng trong một kim tự thaacutep Ocircng khẳng định rằngchỉ coacute một caacutech duy nhất để sắp xếp caacutec quả cầu cứng giống hệt nhau vagraveo một thể tiacutech sao
cho khiacutet nhất coacute thể ldquohellipkhocircng thể coacute thếm bất cứ một caacutech sắp xếp nagraveo khaacutec để chegraven thecircm
dugrave một viecircn đạn nữa vagraveo hogravem đoacuterdquo Ocircng lagrave ngườ i đầu tiecircn phaacutet biểu về một vấn đề như vậy
vagrave sau nagravey noacute đượ c gọi lagrave ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Năm 1998 Giaacuteo sư Thomas Hales1 đatilde
đưa ra giải phaacutep cho ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Nội dung của giải phaacutep nagravey đatilde đượ c trigravenh
bagravey trong loạt bagravei baacuteo trecircn tờ ldquoHigravenh học rờ i rạc vagrave điện toaacutenrdquo ra đờ i từ năm 1997 Ocircng
nghiecircn cứu hơ n 150 caacutech sắp xếp khaacutec nhau khaacutec vớ i caacutech magrave Kepler đatilde đưa ra Giải phaacutep
của Hales đogravei hỏi khoảng 250 trang giấy in vagrave dung lượ ng 3 GB caacutec file trong maacutey tiacutenh
Qua caacutec chứng minh toaacuten học chặt chẽ thuật ngữ ldquosự sắp xếp đặc khiacutet caacutec quả cầurdquo (cps)
đatilde đượ c chấp nhận rộng ratildei trong l ĩ nh vực hoacutea học chất rắn vagrave cho đến nay noacute vẫn cograven giaacute
trị
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5054
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983088983087983093983092
Chuacuteng tocirci khocircng yecircu cầu caacutec bạn phải đưa ra một giải phaacutep khaacutec cho vấn đề nagravey
Tuy nhiecircn chuacuteng tocirci giuacutep caacutec bạn coacute thể kiểm tra xem qui luật cơ bản về sự lấp đầy khocircng
gian nagravey đượ c ứng dụng như thế nagraveo trong cuộc sống thườ ng ngagravey của chuacuteng ta
1 Để traacutenh cho cagrave chua bị dập vỡ trong quaacute trigravenh vận chuyển ngườ i ta xếp noacute thagravenh từng
đơ n lớ p đồng đều Xeacutet 2 caacutech xếp sau (Higravenh 2)
Higravenh 2 Hai caacutech xếp khả d ĩ caacutec quả cagrave chua
a) Tiacutenh mật độ sắp xếp (độ đặc khiacutet) của caacutec quả cagrave chua cho trườ ng hợ p A vagrave B vớ i
= Scagrave chua
(Strống
+ Scagrave chua
)
b) Kiểu sắp xếp nagraveo đogravei hỏi iacutet diện tiacutech hơ n
2 Những loại rau cứng như khoai tacircy cải bắp coacute thể đượ c xếp vagraveo thugraveng Ta hatildey xeacutet một
vagravei kiểu xếp sau đacircy
(1) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A (Higravenh 2) Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ
nhất một bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (kiểu sắp
xếp nagravey thườ ng đượ c gọi lagrave lập phươ ng đơ n giản sc)
(2) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu A Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lập phươ ng tacircm khối bcc)
(3) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Lớ p thứ 2 hoagraven toagraven giống lớ p thứ nhất một
bắp cải ở lớ p thứ 2 đượ c xếp ngay lecircn trecircn một bắp cải ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng
hp)
(4) Lớ p thứ nhất sắp xếp theo kiểu B Ở lớ p thứ 2 một bắp cải đượ c xếp ngay trecircn
khoảng trống ở lớ p thứ nhất (sắp xếp lục phươ ng chặt khiacutet hcp)
a) Tiacutenh độ đặc khiacutet cho mỗi trườ ng hợ p sắp xếp từ (1) đến (4)
b) Khi xếp rau củ vagraveo xe tải chở hagraveng kiểu sắp xếp nagraveo cho hiệu quả cao hơ n
c) Coacute hai caacutech sắp xếp lớ p thứ ba trong trườ ng hợ p B (i) rau củ ở lớ p thứ 3 đượ c xếp becircn
trecircn rau củ ở lớ p thứ nhất (tức lagrave xếp vagraveo khoảng trống của lớ p thứ hai) (ii) rau củ ở lớ p
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5154
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983089983087983093983092
thứ 3 đượ c xếp lecircn trecircn khoảng trống của lớ p thứ nhất (xem trườ ng hợ p B higravenh 2) Hatildey
tiacutenh độ chặt khiacutet cho caacutech sắp xếp thứ 2 đượ c gọi lagrave sắp xếp lập phươ ng tacircm diện fbc
d) Coacute một ngườ i nocircng dacircn đatilde xếp lớ p thứ ba theo kiểu fcc vagrave bacircy giờ khocircng xaacutec định
đượ c đacircu lagrave khoảng trống đacircu lagrave rau củ đatilde xếp ở lớ p thứ nhất Giaacute trị sẽ thay đổi như thế
nagraveo do sự sai lệch khi sắp xếp caacutec lớ p chặt khiacutet tiếp theo
3 Giả sử ngườ i nocircng dacircn nảy ra yacute định muốn xếp chung đagraveo vagrave dưa hấu vagraveo xe bằng caacutech
xếp đagraveo vagraveo khoảng trống giữa caacutec quả dưa hấu
a) Hatildey tiacutenh tỉ lệ baacuten kiacutenh giữa quả đagraveo vagrave dưa hấu lớ n nhất coacute thể để traacutenh bị dập caacutec quả
đagraveo trong caacutec trườ ng hợ p xếp đagraveo vagraveo
iLỗ trống lập phươ ng trong kiếu lập phươ ng đơ n giản
ii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm khối
iii Lỗ trống baacutet diện trong kiếu lập phươ ng tacircm diện
b) Trong caacutec kiếu sắp xếp sc hcp bcc vagrave fcc trung bigravenh vớ i một quả dưa hấu coacute thể
xếp tối đa bao nhiecircu quả đagraveo
c) Tiacutenh giaacute trị lớ n nhất cho caacutec kiếu sắp xếp sc bcc vagrave fcc coacute xếp đagraveo ở caacutec khoảng
trống
4 Hoa quả coacute thể bị hỏng do xe khocircng thoaacuteng gioacute
a) Để giữ caacutec khoảng trống trong kiểu sắp xếp bcc vagrave fcc ngườ i nocircng dacircn quyết định
chỉ xếp caacutec quả đagraveo vagraveo caacutec lỗ trống baacutet diện khocircng nối vớ i nhau qua mặt hay tacircm Trong
trườ ng hợ p nagravey vớ i một quả dưa coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả đagraveo
b) Ngườ i nocircng dacircn ngh ĩ ra một caacutech khaacutec trong caacutech sắp xếp fcc ocircng xếp đagraveo vagraveo tất cả
caacutec lỗ trống baacutet diện (như trecircn) vagrave vớ i caacutec lỗ trống tứ diện ocircng xếp taacuteo vagraveo Theo caacutech
nagravey vớ i một quả dưa ocircng coacute thể xếp đượ c bao nhiecircu quả taacuteo
Tạo hoacutea cũng lagravem nảy sinh những vấn đề liacute thuacute như ldquosự phỏng đoaacuten Keplerrdquo Ngọc
opal lagrave một loại đaacute tự nhiecircn đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu beacute xiacuteu SiO2
(cỡ micro) sắp xếp đặc
khiacutet vớ i nhau Đặc tiacutenh của opal lagrave coacute thể phaacutet ra caacutec aacutenh saacuteng khaacutec nhau (phaacutet ngũ sắc) khi
đượ c chiếu saacuteng Hiện tượ ng nagravey đượ c giải thiacutech bằng sự nhiễu xạ aacutenh saacuteng nhigraven thấy tuacircn
theo định luật Bragg λ = 2d sinθ
Trong đoacute λ lagrave độ dagravei soacuteng của tia saacuteng d lagrave khoảng caacutech giữa caacutec lớ p sắp xếp chặtkhiacutet trong opal 2θ lagrave goacutec giữa tia tớ i vagrave tia nhiễu xạ (noacutei caacutech khaacutec θ lagrave goacutec nghiecircng giữa
tia sang vớ i bề mặt của đaacute opal)
Opal lagrave loại đaacute coacute cấu truacutec tinh thể đầu tiecircn đượ c biết lagrave coacute khả năng khuacutec xạ loại
vật chất đượ c cấu tạo từ caacutec quả cầu cỡ micro vớ i chỉ số khuacutec xạ cao Quang phổ của noacute đatilde
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5254
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983090983087983093983092
chứng minh cho những đặc tiacutenh liacute thuacute nagravey viacute dụ như sự xuất hiện caacutec vugraveng trống aacutenh saacuteng
(giống vugraveng trống của electron trong vật liệu baacuten dẫn) Tinh thể coacute khả năng phản xạ đượ c
xem lagrave loại tốt nhất trong caacutec loại vật chất coacute thể phản xạ aacutenh saacuteng vagrave sẽ đượ c ứng dụng
vagraveo cocircng nghệ thocircng tin trong tươ ng lai
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5354
983107983144983157983161983274983150 đề 983108983112983106983106 983090983088983089983093 983085 983124983145983150983144 983156983144ề 983124983154983137983150983143 983093983091983087983093983092
C KẾT LUẬN VAgrave ĐỀ XUẤT
I Kết luận
Nghiecircn cứu chuyecircn đề nagravey chuacuteng tocirci đatilde thu đượ c một số kết quả sau
1 Tổng quan về ba trạng thaacutei cơ bản của vật chất đặc biệt trạng thaacutei rắn để biết caacutec tiacutenh
chất khaacutec nhau cơ bản giữa chất rắn dạng tinh thể vagrave dạng vocirc định higravenh
2 Hệ thống hoacutea một caacutech chuyecircn sacircu những đại lượ ng đặc trưng cơ bản quan trọng của
tinh thể nuacutet mạng cấu truacutec mạng ocirc mạng cơ bản (từ đoacute suy ra caacutec ocirc mạng Bravais) hằng
số mạng lỗ tinh thể số phối triacute Đặc biệt chuyecircn đề đatilde chỉ ra đượ c quan hệ biến đổi giữa
caacutec ocirc mạng lập phươ ng đơ n giản lập phươ ng tacircm khối lập phươ ng tacircm diện ứng vớ i caacutec
cấu truacutec điển higravenh (kim cươ ng CsCl NaCl ZnS CaF2) trigravenh bagravey chi tiết caacutech tiacutenh caacutec
thocircng số mạng hellip
3 Xacircy dựng hệ thống gồm 40 bagravei tập từ dễ đến khoacute từ đơ n giản đến phức tạp vagrave phacircn chia
thagravenh 5 dạng một caacutech hợ p liacute logic để học sinh dễ đọc dễ hiểu
4 Chuyecircn đề nagravey giuacutep học sinh coacute thể luyện tập vagrave kiểm tra kiến thức một caacutech toagraven diện
từ caacutech xaacutec định cấu truacutec tinh thể tiacutenh số phối triacute của mỗi tiểu phacircn tiacutenh số đơ n vị cấu truacutec
trong một ocirc cơ bản độ compac tiacutenh baacuten kiacutenh ion baacuten kiacutenh nguyecircn tử trong cấu truacutec
compac vagrave khocircng compac hellip
Chuyecircn đề nagravey hi vọng sẽ lagrave một tagravei liệu hữu iacutech giuacutep caacutec em học sinh tự học tự
nghiecircn cứu lagrave tagravei liệu tham khảo cho giaacuteo viecircn bồi dưỡ ng học sinh giỏi caacutec cấp
Mặc dugrave đatilde rất cố gắng nhưng chuyecircn đề khocircng traacutenh khỏi thiếu soacutet rất mong nhận
đượ c yacute kiến đoacuteng goacutep của Quyacute thầy cocirc đồng nghiệp để chuyecircn đề đượ c hoagraven thiện hơ n
II Kiến nghị vagrave đề xuất
Thực tế vấn đề tinh thể vật liệu tinh thể lagrave những nội dung khoacute đogravei hỏi học sinh
khocircng chỉ coacute kiến thức hoacutea học magrave cograven phải coacute tư duy về higravenh học tốt Những bagravei tập về
tinh thể trong caacutec tagravei liệu cograven iacutet Bagravei thi về tinh thể trong đề thi học sinh giỏi quốc gia chưa
nhiều vagrave mức độ khoacute mức độ phong phuacute phức tạp cograven một khoảng caacutech lớ n vớ i bagravei thi
Olympic
Rất mong hội thảo hệ thống hoacutea đượ c nhiều bagravei tinh thể hay thiết thực phugrave hợ p
vớ i chươ ng trigravenh thi học sinh giỏi caacutec cấp thi Olympic Quốc tế cho đội ngũ giaacuteo viecircn như
chuacuteng tocirci đượ c học tập nacircng cao trigravenh độ chuyecircn mocircn
Tocirci xin chacircn thagravenh cảm ơ n
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUY
WWWBOIDUONGHOAHOCQUYNHONBLOGSPO
WWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
ng goacutep PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tuacute
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM
7262019 CHUYEcircN ĐỀ DUYEcircN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 - HOacuteA HỌC TINH THỂ
httpslidepdfcomreaderfullchuyen-de-duyen-hai-bac-bo-nam-2015-hoa-hoc-tinh-the 5454
TAgraveI LIỆU THAM KHẢO
1 Lacircm Ngọc Thiềm Lecirc Kim Long C ấ u t ạo chấ t đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2014
2 Hoagraveng Nhacircm Hoacutea học vocirc cơ T1 NXB GD 2006
3 Hoacutea học năm thứ nhấ t MPSI vagrave PTSI (saacutech do Đagraveo Quyacute Chiệu dịch) NXB GD
2006
4 Lacircm Ngọc Thiềm Trần Hiệp Hải Bagravei t ậ p hoacutea đại cươ ng NXB ĐHQG Hagrave Nội
2005
5 Lecirc Mậu Quyền Bagravei t ậ p hoacutea học đại cươ ng NXB GD Việt Nam 2013
6 Nguyễn Xuacircn Trườ ng Quaacutech Văn Long Hoagraveng Thị Thuacutey Hươ ng Caacutec chuyecircn đề
bồi d ưỡ ng HSG Hoacutea học 10 NXB ĐHQG Hagrave Nội 2013
7 Tuyể n t ậ p caacutec đề thi HSG Quố c gia vagrave Quố c t ế (2005 - 2014)
8 Websitewikipediaorgtinh thể
9 Crystal Structures
WWWFACEBOOKCOMDAYKEMQUYWWDAYKEMQUYNHONUCOZCOM