Nguyên tử Cs có năng lượng ion hóa thứ nhất nhỏ nhất trong bảng hệ thống tuần hoàn là 375.7 kJ/mol. Tính bước sóng dài nhất của bức xạ có thể ion hóa được nguyên tử Cs thành ion Cs+. Bức xạ này nằm trong vùng nào của quang phổ điện từ? (Cho h = 6.626 × 10-34 J.s và c = 3 ×108 ms-1)

Để xác định trường hợp nào ion có bán kính lớn hơn nguyên tử, ta cần xem xét sự thay đổi về số lượng electron và điện tích hạt nhân:

- Ion âm (anion) được hình thành khi nguyên tử nhận thêm electron. Việc tăng số lượng electron làm tăng lực đẩy giữa các electron, dẫn đến sự mở rộng đám mây electron và tăng bán kính ion so với nguyên tử trung hòa.

- Ion dương (cation) được hình thành khi nguyên tử mất electron. Việc giảm số lượng electron làm tăng lực hút của hạt nhân lên các electron còn lại, dẫn đến sự co lại đám mây electron và giảm bán kính ion so với nguyên tử trung hòa.

Xét từng trường hợp:

(1) Cs và Cs+: Cs là nguyên tử, Cs+ là ion dương. Bán kính Cs+ nhỏ hơn Cs.

(2) Rb+ và Kr: Rb+ và Kr có cùng cấu hình electron (cấu hình của Kr). Tuy nhiên, Rb+ có điện tích hạt nhân lớn hơn (Z = 37) so với Kr (Z = 36). Do đó, lực hút hạt nhân của Rb+ mạnh hơn, làm cho bán kính của Rb+ nhỏ hơn Kr.

(3) Cl- và Ar: Cl- và Ar có cùng cấu hình electron (cấu hình của Ar). Cl- có điện tích hạt nhân nhỏ hơn (Z = 17) so với Ar (Z = 18). Do đó, lực hút hạt nhân của Ar mạnh hơn, làm cho bán kính của Ar nhỏ hơn Cl-.

(4) Mg và Al3+: Không thể so sánh trực tiếp vì Mg là nguyên tử còn Al3+ là ion dương.

(5) O2- và F: O2- và F có cùng số electron (10e-). O2- có điện tích hạt nhân là 8, F có điện tích hạt nhân là 9. Do đó O2- có lực hút hạt nhân yếu hơn nên bán kính lớn hơn.

(6) Rb và Sr+: Không thể so sánh trực tiếp vì Rb là nguyên tử còn Sr+ là ion dương.

Vậy, các trường hợp bán kính ion lớn hơn bán kính nguyên tử là (3) và (5).

Trong một nhóm, khi đi từ trên xuống, năng lượng ion hóa giảm do bán kính nguyên tử tăng và lực hút giữa hạt nhân và electron ngoài cùng giảm. Do đó, năng lượng ion hóa của Li lớn hơn Cs (Li > Cs) và năng lượng ion hóa của Cu lớn hơn Ag (Cu > Ag).

Phát biểu sai về so sánh giữa thuyết VB (Valence Bond) và MO (Molecular Orbital):

• (3) Cả hai thuyết đều cho rằng phân tử là một khối hạt thống nhất, tất cả hạt nhân cùng hút lên tất cả electron. - SAI. Thuyết VB tập trung vào liên kết hình thành do sự xen phủ của các orbital nguyên tử, trong đó các electron được bản địa hóa giữa các nguyên tử liên kết. Thuyết MO xem xét sự phân bố electron trên toàn phân tử, tạo thành các orbital phân tử trải rộng trên toàn bộ phân tử.
• (4) Cả hai thuyết đều cho rằng trong phân tử không còn các AO vì tất cả AO đều đã chuyển hết thành các MO. - SAI. Thuyết VB vẫn sử dụng AO để mô tả liên kết, trong khi thuyết MO tạo ra MO từ sự tổ hợp tuyến tính của AO.
• (5) Cả hai thuyết đều cho rằng liên kết cộng hóa trị đều có các loại liên kết σ, π, δ… - SAI. Thuyết VB và MO có cách mô tả khác nhau về liên kết sigma và pi. Thuyết MO có thể mô tả các liên kết phức tạp hơn như delta, trong khi thuyết VB ít tập trung vào điều này.

Vậy, đáp án C. (4), (5) là đáp án đúng nhất.