Sáng kiến kinh nghiệm
I. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Từ năm học 2008-2009 Bộ Giáo Dục và Đào tạo có mở thêm kì thi học sinh
giỏi “Giải toán hóa học trên máy tính Casio - máy tính cầm tay”. Đây là một sân
chơi trí tuệ đòi hỏi các thí sinh không chỉ nắm vững về kiến thức hóa học mà còn
phải thành thạo các thao tác, nắm rõ các chức năng của máy tính, kỹ năng bấm
máy tính để giải ra kết quả nhanh và chính xác . Kì thi học sinh giỏi giải toán hóa
học trên máy tính cầm tay có nội dung thi trọng tâm là các bài tập có liên quan đến
các phép tính như: cộng, trừ, nhân, chia cơ bản, phép tính hàm lượng phần trăm,
phép tính cộng trừ các phân số, phép tính bình phương, số mũ, khai căn, phép tính
logarit(log, ln) , đối logarit, Giải phương trình bậc nhất một ẩn, bậc hai, bậc ba một ẩn,
Giải hệ hai phương trình bậc nhất một ẩn, Giải hệ ba phương trình bậc nhất một ẩn…
Qua tham khảo đề thi học sinh giỏi Casio các tỉnh, khu vực và qua quá trình giảng dạy
tôi thấy dạng bài tập liên quan đến mạng tinh thể là một trong những nội dung trọng
tâm thường đề cập trong đề thi học sinh giỏi giải toán hóa học trên máy tính cầm tay.
Chính vì vậy tôi muốn đề cập tới một số bài tập liên quan đến mạng tinh thể dùng cho
bồi dưỡng học sinh giỏi trên máy tính cầm tay.
II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
1. Cở sở lí luận.
1.1. Các khái niệm cơ bản.
1.1.1. Tinh thể
Tinh thể là trạng thái tồn tại của vật chất, mà ở đó có sự phân bố tuần hoàn
theo những quy luật nhất định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn giữa các
đơn vị cấu trúc (nguyên tử, phân tử, ion )Ví dụ: Tinh thể muối ăn có đơn vị cấu
trúc Na
+
, Cl
-
.
Tinh thể là dạng cấu trúc có trật tự cao nhất của sự sắp xếp vật chất, các vi hạt
hầu như chỉ dao động quanh vị trí cân bằng.

, là mạng không gian ba chiều điển hình, nhiệt độ nóng chảy là
3.550
o
C.
- Mạng tinh thể phân tử:
Đỗ Thị Nương -Trường THPT Đào Duy Từ
2
Sáng kiến kinh nghiệm
+ Các tiểu phân là phân tử liên kết với nhau bằng lực hút Vandevan.
+ Dễ nóng chảy, thăng hoa
Ví dụ: SO
2
, I
2
,naphatalen
- Mạng tinh thể ion:
+ Mạng tạo thành từ những ion hút nhau bằng lực hút tĩnh điện.
+ Nhiệt độ nóng chảy cao, cứng, dễ vỡ khi tán.
Ví dụ: NaCl, CsCl.
- Mạng tinh thể kim loại:
+ Nút mạng là các ion dương, nguyên tử kim loại.
+ Liên kết bằng liên kết kim loại.
Gồm có ba dạng:
Lập phương tâm diện: Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm
các mặt của hình lập phương. Ví dụ: Ca, Ni, Cu
Lập phương tâm khối: Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm
của hình lập phơng. Ví dụ: Li, Na,K
Lục phương: các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt
của hình lục giác đứng và ba nguyên tử, ion nằm phía trong của hình lục giác. Ví
dụ: Be, Mg, Sc, Zr

thể mà tôi sưu tầm được trong quá trình ôn luyện đội tuyển.
Để giúp cho học sinh dễ dàng hiểu và vận dụng làm được những bài tập về
phần này thì theo tôi nên chia bài tập phần này thành 4 dạng sau đây:
DẠNG 1: CHỨNG MINH ĐỘ ĐẶC KHÍT CỦA CÁC MẠNG TINH THỂ
Ví dụ 1: . Chứng minh độ đặc khít của mạng tinh thể lập phương tâm
khối là 0,68.
Xét 1 đơn vị mạng lưới tinh thể lập phương tâm khối có cạnh = a
→ V mạng tt = a
3
.
Số nguyên tử kim loại có trong
1 ô mạng cơ sở =
1
8
. 8 + 1 = 2 (nguyên tử)
Các nguyên tử kim loại xếp sát nhau.
Xét theo đường chéo của khối lập phương:
4R = a
3
→ R =
a 3
4
Thể tích choán chỗ của 2 nguyên tử kim loại:
V
KL
= 2 .
4
3
π
3

E
Sáng kiến kinh nghiệm
Hoặc: Độ đặc khít P = N.
c
tb
V
V
= 2.
3
3
4
. R
3
a
π

với R =
a 3
4
nên P =
3
3
4 a 3
2. .
3 4
a
π
 
 
 

= 4 .
4
3
π
3
a 2
4
 
 
 
 
Vậy độ đặc khít của mạng tinh thể =
Kl
tt
V
V
=
3
3
4 a 2
4. .
3 4
a
π
 
 
 
 
= 0,74
Đỗ Thị Nương -Trường THPT Đào Duy Từ

3 4
a
π
 
 
 
 
= 0,74
Ví dụ 3: Chứng minh độ đặc khít của mạng tinh thể lục phương là
0,74
Đỗ Thị Nương -Trường THPT Đào Duy Từ
6
Sáng kiến kinh nghiệm
Ví dụ 4: Tính độ đặc khít của mạng tinh thể natri clorua (NaCl)
biết R
+
Na
= 0,97A
0
= r, R
−
Cl
= 1,81 A
0
= R
Tinh thể có đối xứng lập phương nên trong cấu trúc NaCl (hình 6):
Vì NaCl kết tinh dưới dạng lập phương ở hình vẽ nên
Tổng ion Cl- = Cl
-
ở 8 đỉnh + Cl

0
* Độ đặc khít
667,0
56,5
)81,197,0(
.
3
16
]
3
4

3
4
.[4
3
33
3
33
=
+
=
+
=
π
ππ
NaCl
a
Rr
P

23
25,858 0, 74
6,02 10
×
×
= 3,18×10
−
23
cm
3
Từ V =
3
4
r
3
×π

⇒ Bán kính nguyên tử Ca = r =
3
3V
4π
=
23
3
3 3,18 10
4 3,14
−
× ×
×
= 1,965 ×10

cm
3
Từ V =
3
4
r
3
×π

=>Bán kính nguyên tử Fe = r =
3
3V
4π
=
23
3
3 0,8 10
4 3,14
−
× ×
×
= 1,24 ×10
−
8
cm
Ví dụ 3: Phân tử CuCl kết tinh kiểu giống mang tinh thể NaCl. Hãy biểu
diễn mạng cơ sở củaCuCl. Xác định bán kính ion Cu
+
.
Đỗ Thị Nương -Trường THPT Đào Duy Từ

hình lập phương
= a
3
( a là cạnh hình lập phương)
•M
1 phân tử CuCl
= M
CuCl
/ 6,023.10
23

biết

M
CuCl
= 63,5+35,5 = 99(gam)
•=> D= (4×99)/ (6,023×10
23
×a
3
)
•=> thay số vào => a= 5,4171 A
o
•Mà a= 2r
Cu+

+ 2r
Cl
-
=> r