Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 1 CHÖÔNG 1 CẤU TẠO NGUYEÂN TỬ VAØ HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN CAÙC NGUYEÂN TOÁ HOÙA HOÏC HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 2 I.1. NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM VAØ ÑÒNH LUAÄT CÔ SÔÛ -Nguyeân töû, phaân tử -Nguyeân tử gam, phaân töû gam -Mol -Ñöông löôïng vaø ñònh luaät ñöông löôïng töï ñoïc HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 3 I.2. KHAÙI NIEÄM VEÀ NGUYEÂN TÖÛ Haït Khoái löôïng tuyeät ñoái (kg) Khoái löôïng töông ñoái (ñvC) Ñieän tích (ÑV e) Electron 9,109390.10 -31 0,000549  0 - 1 Proton 1,672623.10 -27 1,007277 1 + 1 Neutron 1,674929.10 -27 1,008665 1 0 Nguyeân töû Caùc chaát Haït vaät chaát Electron Haït Nhaân Haït proton Haït neutron (Z) + (N) = (A) (e) HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 4 Câu 1. Trong các phát biểu cho sau đây, các phát biểu đúng là: 1) Các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Z và có số khối A khác nhau được gọi là các đồng vị. 2) Hạt nhân nguyên tử của các đồng vị của một nguyên tố có số nơtron khác nhau. 3) Nguyên tử lượng của một nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn là trung bình cộng của nguyên tử lượng của các đồng vị theo tỷ lệ tồn tại trong tự nhiên. 4) Trừ đồng vị có nhiều nhất của một nguyên tố X, các đồng vị khác đều là những đồng vị phóng xạ. a) 1 b) 1,2 c) 1,4 d) 1,2,3 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 5 Câu 2 Khối lượng nguyên tử của đồng vị 1 2H gồm: a) Khối lượng của 1 proton + 1 nơtron b) khối lượng của electron c) khối lượng của electron + 1 nơtron d) khối lượng của 1 proton Câu 3 Chọn phát biểu đúng về tính chất của các đồng vị của cùng 1 nguyên tố: a) Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì giống nhau về tất cả các tính chất lí, hóa học. b) Các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân, có số khối như nhau được gọi là các đồng vị. c) Các đồng vị có cùng số proton và cùng số nơtron. d) Đồng vị chiếm cùng một ô trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 6 Caùc lyù thuyeát caáu taïo nguyeân töû HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 7 I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ 1.Caùc luaän ñieåm cô baûn a.Baûn chaát soùng – haït cuûa caùc haït vi moâ Haït vi moâ coù khoái löôïng m khi chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v seõ taïo neân soùng truyeàn ñi vôùi böôùc soùng  h λ= mv Heä thöùc De Broglie  e laø vi haït chuyeån ñoäng quanh nhaân  e coù baûn chaát soùng  Coù theå moâ taû chuyeån ñoäng cuûa 1 e baèng haøm soùng  HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 8 b.Nguyeân lí baát ñònh cuûa Heisenberg : h Δx.Δv 2πm  x, v laø sai soá veà vò trí, vaän toác Ñoái vôùi haït e, coù theå xaùc ñònh chính xaùc naêng löôïng (ñoäng löôïng, vaän toác) Khoâng theå xaùc ñònh chính xaùc vò trí cuûa e.  Xaùc ñònh xaùc suaát coù maët cuûa e I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 9 c.Phöông trình soùng Schrodinger H = E  Haøm toaùn töû HalmitonH E: naêng löôïng ñieän töû  : haøm soùng (haøm xaùc suaát)  1 electron ñöôïc ñaëc tröng baèng 1 haøm (x,y,z)  2(x,y,z) : xaùc suaát tìm ñöôïc e ôû vò trí (x,y,z) YÙ nghóa: Vuøng khoâng gian quanh haït nhaân ñöôïc giôùi haïn bôûi beà maët coù cuøng xaùc suaát tìm thaáy e cao nhaát (>90%) : ñaùm maây ñieän töû (orital nguyeân töû AO) I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 10 2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû Khi giaûi phöông trình soùng, traïng thaùi chuyeån ñoäng cuûa 1 e trong nguyeân töû ñaëc tröng bôûi 4 ñaïi löôïng: Naêng löôïng Ñoä lôùn moment ñoäng löôïng orbital Hình chieáu moment ñoäng löôïng orbital Hình chieáu moment ñoäng löôïng spin  n  l  m l  m s Boán soá löôïng töû I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 11 2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû Soá löôïng töû chính n  Giaù trò: n = 1, 2, 3, 4, , ∞ (soá nguyeân döông)  Xaùc ñònh möùc naêng löôïng e trong nguyeân töû (n E)  Xaùc ñònh kích thöôùc AO (ñaùm maây e)  Caùc e coù cuøng n seõ coù cuøng möùc naêng löôïng, ñöôïc xeáp vaøo cuøng 1 lôùp e: n 1 2 3 4 5 6 7 Kí hieäu K L M N O P Q I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 12 2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû Soá löôïng töû phuï l : Xaùc ñònh hình daïng cuûa AO  Giaù trò: vôùi moät giaù trò n seõ coù n giaù trò l: 0,1, ,(n-1) VD: n =1  l = 0 n=2  l = 0, 1  Caùc e coù cuøng l seõ coù cuøng phaân möùc naêng löôïng, ñöôïc xeáp vaøo cuøng 1 phaân lôùp e. Hình daïng z y x z y x z y x dps Ɩ 0 1 2 3 4 Kí hieäu (teân) s p d f g HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 13 2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû Soá löôïng töû töø m l : ñònh höôùng AO trong khoâng gian Giaù trò: vôùi moät giaù trò l seõ coù (2l +1) giaù trò m l m l = +l, ., +1, 0, -1, , -l  1 giaù trò m l töông öùng vôùi 1AO ñònh höôùng khaùc nhau trong khoâng gian n =1 l = 0 (1s) m l = 0 AO 1s n=2 l =0 (2s) m l = 0 AO 2s l = 1 (2p)m l = +1; 0; -1 3 AO 2p x 2p y 2p z HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 14 n=3 l =0 (3s) m l = 0 0 AO 3s l = 1 (3p) m l = +1; 0; -1 +1 0 -1 3 AO 3p x 3p y 3p z l=2 (3d) m l =+2; +1;0;-1;-2 +2 +1 0 -1 -2 5AO 3d xy 3d xz 3d yz 3d x2 –y2 3dZ2 Löu yù: trong phaân lôùp l coù (2l+1) AO trong lôùp n thì coù n2 AO 1 AO ñaëc tröng bôûi 3 soá lượng töû : n , l , m l HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 15 z y s x y x y x z y p x z z p y z p x HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 16 z y d x y x z y x z d xz y x z d yz y x z d xy d x2 y2- z2 Löu yù: Teân goïi chính xaùc cuûa 1AO ñöôïc bieåu dieãn ñaày ñuû caû 3 soá löôïng töû n, l, m l HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 17 Soá löôïng töû spin m s :  ñaëc tröng cho traïng thaùi chuyeån ñoäng noäi taïi cuûa ñieän töû trong nguyeân töû  Giaù trò : m s = ½ ; m s = - ½ Toång keát: • n - xaùc ñònh naêng löôïng cuûa e • l, m, s – xaùc ñònh söï chuyeån ñoäng cuûa e • Caû n, l, m, s – xaùc ñònh toaøn boä traïng thaùi e HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 18 Caâu 1: Ocbitan 3p x ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc soá löôïng töû sau a)Chæ caàn n, l, m b)Chæ caàn n, m c)Chæ caàn l, m d)n,l,m,s Caâu 2: Cho bieát teân caùc ocbitan öùng vôùi n = 5, l = 2 ; n =4, l = 3 ; n = 3, l = 0 laàn löôït laø: a) 5d, 4f, 3s b)5p, 4d, 3s c)5s, 4d , 3p d)5d, 4p , 3s Caâu 3: Choïn nhöõng soá löôïng töû ñöôïc chaáp nhaän trong caùc boä sau: 1. n =4 , l = 3, m l = -3 2. n =4 , l = 2, m l = +3 3. n = 4 , l = 1, m l = 2 4. n = 4, l = 0, m l = 0 a) 1,3,4 b)1,4 c)2,3,4 d)3,4 Caâu 4: Choïn soá löôïng töû töø m l thích hôïp cho 1 electron trong nguyeân töû coù n =4, l =2 , m s = -1/2 a)- 2 b)3 c)-3 d)-4 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 19 Caâu 5: Coù bao nhieâu phaân lôùp AO töông öùng vôùi n+ l = 5? Caâu 6: Toång soá e toái ña treân lôùp N Caâu 7: Soá löôïng töû chính n vaø soá löôïng töû phuï l laàn löôït xaùc ñònh: a) Söï ñònh höôùng vaø hình daïng cuûa ocbitan nguyeân töû. b) Hình daïng vaø söï ñònh höôùng cuûa ocbitan nguyeân töû. c) Naêng löôïng cuûa electron vaø söï ñònh höôùng cuûa ocbitan nguyeân töû. d) Naêng löôïng cuûa electron vaø hình daïng cuûa ocbitan nguyeân töû. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 20 3.Traïng thaùi e trong nguyeân töû ña e: Trong nguyeân töû ña e, caùc e chòu taùc duïng cuûa: -Löïc huùt cuûa haït nhaân -Löïc ñaåy cuûa caùc e xung quanh Gaây ra hieäu öùng chaén vaø hieäu öùng xaâm nhaäp Naêng löôïng cuûa e phuï thuoäc vaøo n vaø l Ñeå xaùc ñònh ñuùng traïng thaùi cuûa e phaûi tuaân theo: - Qui taéc Kleshkovski - Nguyeân lyù Pauli - Quy taéc Hund HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 21 a.Nguyeân lyù vöõng beàn - Qui taéc Kleshkovski Trong nguyeân töû e ñöôïc saép xeáp theo phaân möùc naêng löôïng töø thaáp  cao 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f Quy taéc Kleshkovski 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s  Thöù töï saép xeáp HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 22 b. Nguyeân lyù Pauli Trong nguyeân töû khoâng theå coù 2 electron coù cuøng 4 soá löôïng töû  1 AO coù toái ña 2 electron öùng vôùi m s =1/2; -1/2 Kí hieäu baèng ,  c.Quy taéc Hund Caùc e saép xeáp vaøo 1 phaân lôùp sao cho toång soá spin ñaït cöïc ñaïi HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 23 Ñieàn e vaøo 1 phaân lôùp: - ñieàn vaøo moãi AO 1 e coù spin cuøng chieàu - sau ñoù môùi ñieàn e coù spin ngöôïc chieàu VD: Ñieàn 4 e vaøo AO 2p    Caùch bieåu dieãn caáu hình e cuûa nguyeân töû Caùch 1: Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Caùch 2: Na (Z=11):       1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 24 Löu yù: Soá e toái ña treân töøng AO Phaân lôùp s p d f Soá AO 1 3 5 7 Soá e max 2 6 10 14 Caáu hình beàn: nguyeân töû beàn hôn neáu coù Caáu hình baõo hoøa: s 2 p 6 , s 2 , p 6 , d 10 , f 14 vaø Caáu hình baùn baõo hoøa: p 3 , d 5 , f 7 • Caáu hình cuûa ion döông: vieát caáu hình nguyeân töû  nhöôøng e töø lôùp ngoaøi • Caáu hình cuûa ion aâm: vieát caáu hình nguyeân töû  nhaän e vaøo lôùp cuoái • Soá e toái ña trong moãi phaân lôùp laø 2(2l+1) • Soá e toái ña trong moãi lôùp laø 2n2 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 25 Caáu hình electron hoùa trò : caáu hình electron lôùp ngoaøi cuøng Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Al (Z=13): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 O (Z=8): 1s 2 2s 2 2p 4 (nguyeân toá p) Be (Z=4): 1s 2 2s 2 (nguyeân toá s) Ca(Z=20): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Fe (Z=26): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 (nguyeân toá d) HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 26 Caâu 8: Choïn caùc phaân lôùp ñuùng: 2p 5 , 2d 6 , 3s 3 , 3p 7 ,3f 4 , 5s 2 , 4d 5 , 3d 7 Caâu 9: Choïn phaùt bieåu sai: 1. Caùc AO ôû lôùp n bao giôø cuõng coù naêng löôïng lôùn hôn AO ôû lôùp (n-1) 2. Soá löôïng töû phuï l xaùc ñònh hình daïng vaø teân cuûa ocbitan nguyeân töû 3. Soá löôïng töû töø m l coù caùc giaù trò töø -n ñeán n 4. Soá löôïng töû phuï coù caùc giaù trò töø 0 ñeán n-1 a) 1,2 b)1,3 c)1,2,3 d)1,3,4 Caâu 10: Söï phaân boá caùc electron trong nguyeân töû cacbon ôû traïng thaùi beàn nhö döôùi döïa treân cô sôû: a) Nguyeân lyù vöõng beàn Paoli vaø quy taéc Hund b)Nguyeân lyù vöõng beàn Paoli, nguyeân lyù Paoli, quy taéc Hund vaø quy taéc Cleskowski c)Nguyeân lyù vöõng beàn Paoli, nguyeân lyù Paoli vaø quy taéc Hund. d) Caùc quy taéc Hund vaø Cleskowski.   HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 27 Câu 11: Trạng thái của electron ở lớp ngoài cùng trong nguyên tử có Z = 30 được đặc trưng bằng các số lượng tử: a) n = 3, l = 2, ml = -2, ms = +1/2 b) n = 4, l = 0, ml = 0, ms = +1/2 và -1/2 c) n = 3, l = 2, ml = +2, ms = -1/2 d) n = 4, l = 0, ml = 1, ms = +1/2 và -1/2 Câu 12:Trong các nguyên tử và ion sau, tiểu phân nào có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p6 a) X (Z = 17) b) X ( Z = 19) c) X- ( Z = 17) d) X+ ( Z = 20) Câu 13: Cấu hình electron hóa trị của ion Fe3+ (Z= 26) ở trạng thái bình thường là: a) 3d44s1 b) 3d34s2 c) 3d6 d) 3d5 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 28 Caâu 14: Vieát caáu hình electron cuûa caùc nguyeân toá coù Z =8, 11, 15, 16,19, 20, 25, 26, 35 Caâu 15: Cho bieát 4 soá löôïng töû choùt cuûa electron cuoái cuøng cuûa caùc nguyeân toá ôû caâu 14. Caâu 16: Xaùc ñònh caáu hình e hoùa trò cuûa caùc nguyeân toá caâu 14. Caùc nguyeân toá hoï s, p , d? Caâu 17: Vieát caáu hình electron cuûa nguyeân toá coù Z = 24; Z =29 ; Z =30. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 29 Caâu 18: Vieát caáu hình electron cuûa : Ca, Ca 2+ (Z =20); Al, Al 3+ (Z=13); Cl vaø Cl - (Z=17); S vaø S 2- (Z=16); Fe,Fe 2+ , Fe 3+ (Z=26); Co, Co 2+ , Co 3+ (Z=27); Caâu 19: Vieát caáu hình cuûa electron coù 4 soá löôïng töû choùt (quy ước electron điền vào các ocbitan theo thứ tự ml từ +1 đến –l): a. n=3 l=2 m l =0; m s = ½ b. a. n=3 l=2 m l =0; m s = -½ c. n=4 l=1 m l =-1; m s = ½ d. n=4 l=1 m l =+1; m s = ½ e. n=3 l=0 m l =0; m s = ½ f. n=3 l=2 m l =-1; ms = ½ HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 30 II. HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN CAÙC NTHH II.1. ÑÒNH LUAÄT TUAÀN HOAØN VAØ YÙ NGHÓA Ñònh luaät tuaàn hoaøn cuûa Mendeleev (1869) “Tính chaát caùc ñôn chaát cuõng nhö daïng vaø tính chaát caùc hôïp chaát cuûa nhöõng nguyeân toá hoùa hoïc phuï thuoäc tuaàn hoaøn vaøo troïng löôïng nguyeân töû cuûa caùc nguyeân toá” HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 31 II. HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN CAÙC NTHH II.1. ÑÒNH LUAÄT TUAÀN HOAØN VAØ YÙ NGHÓA Ñònh luaät tuaàn hoaøn theo quan nieäm hieän ñaïi “Tính chaát caùc ñôn chaát cuõng nhö tính chaát vaø daïng caùc hôïp chaát cuûa nhöõng nguyeân toá hoùa hoïc phuï thuoäc tuaàn hoaøn vaøo ñieän tích haït nhaân nguyeân töû caùc nguyeân toá” HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 32 II.2. HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN CAÙC NTHH VAØ CAÁU TRUÙC ELECTRON NGUYEÂN TÖÛ. - Caáu truùc HTTH. - Quy luaät saép xeáp e vaøo lôùp voû e nguyeân töû caùc nguyeân toá theo chieàu taêng Z, theo chu kyø, theo nhoùm. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 33 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 34 - Moái lieân heä giöõa caáu truùc HTTH vaø caáu truùc e nguyeân töû: * Chu kyø: + Goàm daõy lieân tuïc caùc nguyeân toá, baét ñaàu töø nguyeân toá s, keát thuùc baèng nguyeân toá p, ôû giöõa coù theå laø nhöõng nguyeân toá (nt) d vaø f. Chu kyø toång quaùt goàm coù: 2 nts (ns)-1ntd (n-1)d-14ntf (n-2)f- -9ntd (n-1)d-6ntp (np) HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 35 + Soá thöù töï chu kyø baèng soá löôïng töû n ñaëc tröng cho lôùp electron ngoaøi cuøng cuûa nguyeân toá trong chu kyø. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 36 * Nhoùm: + Goàm caùc nguyeân toá coù: Soá e lôùp ngoaøi cuøng (PNC) hoaëc Soá e phaân lôùp ngoaøi cuøng (PNP) gioáng nhau vaø baèng soá thöù töï nhoùm. + Nhöõng e naøy ñöôïc goïi laø e hoùa trò vì coù khaû naêng tham gia taïo lieân keát hoùa hoïc. + Soá e hoùa trò baèng soá thöù töï cuûa nhoùm. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 37 * Phaân nhoùm: + Goàm caùc nguyeân toá coù caáu truùc e lôùp ngoaøi cuøng (PNC) hoaëc cuûa nhöõng phaân lôùp ngoaøi cuøng (PNP) gioáng nhau. + Caáu hình e cuûa phaân nhoùm: Nhoùm I II III IV V VI VII VIII s + p ns 1 ns 2 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 3 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 d (n1)d10ns1 (n1)d1ns2 (n1)d3ns2 (n1)d5ns2 (n1)d10ns2 (n1)d2 ns2 (n1)d5ns1 (n1)d6,7,8ns2 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 38 + Coù moät soá ngoaïi leä ôû caùc PNP: IB, IIB – (n-1)d10nsx VIB – (n-1)dx-1ns1 VIIIB – (n1)d6,7,8ns2 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 39 * OÂ: + Vò trí cuï theå cuûa nguyeân toá trong HTTH. + Soá thöù töï cuûa oâ = Điện tích hạt nhaân nguyeân toá = Soá e = Soá proton = Soá thöù töï cuûa nguyeân toá. Toùm laïi: Khi bieát nguyeân toá naèm ôû oâ naøo thì seõ xaùc ñònh caáu truùc e nguyeân töû cuûa noù. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 40 Ví duï 1: Vieát caáu hình e cuûa nguyeân toá Sr coù Z = 38 s2 p6 d10 f14 (K) 1 1s (L) 2 2s 2p (M) 3 3s 3p 3d (N) 4 4s 4p 4d 4f (O) 5 5s 5p 5d 5f (P) 6 6s 6p 6d 6f (Q) 7 7s 7p 7d 7f HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 41 Ví duï 2: Vieát caáu hình e cuûa nguyeân toá V coù Z = 23 Ví duï 3: Xaùc ñònh vò trí cuûa nt coù caáu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 42 Câu 1 Hãy chọn trong các phát biểu dưới đây có phát biểu nào sai : a)Điện tích hạt nhân nguyên tử của bất kì nguyên tố nào về trị số bằng số thứ tự của nguyên tố đó trong bảng hệ thống tuần hoàn. b)Tính chất của đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. c)Trong bảng hệ thống tuần hoàn, phân nhóm VIIIB chưa phải là phân nhóm chứa nhiều nguyên tố nhất. d)Chu kì là một dãy các nguyên tố, mở đầu là một kim loại kiềm và kết thúc là một khí hiếm. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 43 Câu 2 Chọn phát biểu sai sau đây về bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học: a) Các nguyên tố cùng 1 phân nhóm chính có tính chất tương tự nhau. b) Các nguyên tố trong cùng chu kỳ có tính chất tương tự nhau. c) Các nguyên tố trong cùng một phân nhóm chính có tính khử tăng dần từ trên xuống. d) Các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn được sắp xếp theo thứ tự tăng dần điện tích hạt nhân các nguyên tố. Câu 3 Chọn câu đúng: "Số thứ tự của phân nhóm bằng tổng số electron lớp ngoài cùng". Quy tắc này: a) Đúng với mọi phân nhóm. b) Sai với mọi phân nhóm. c) Đúng với các phân nhóm chính, trừ Heli. d) Đúng với các phân nhóm phụ trừ phân nhóm VIIIB. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 44 II.3. CAÙC TÍNH CHAÁT BIEÁN ÑOÅI TUAÀN HOAØN CUÛA CAÙC NGUYEÂN TOÁ. * Baùn kính nguyeân töû vaø ion (r): Laø ñaïi löôïng quy öôùc xaùc ñònh döïa treân khoaûng caùch giöõa caùc haït nhaân cuûa caùc nguyeân töû töông taùc (d). HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 45 Ñoái vôùi ion: d = r c + r a : Ñoái vôùi kim loaïi vaø phi kim loaïi: r = ½ d: d ra + rb HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 46 - Quy luaät bieán ñoåi:  Theo chu kyø: Töø traùi sang phaûi: giaûm.  Theo PNC: Töø treân xuoáng: taêng.  Theo PNP (töø treân xuoáng): Töø nguyeân toá thöù 1 ñeán thöù 2: taêng, sang nguyeân toá thöù 3: khoâng taêng. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 47 Khi một nguyên tử nhận thêm e để tạo thành ion âm thì kích thước tăng lên rất nhiều: “Bán kính của anion bao giờ cũng lớn hơn bán kính của nguyên tử tương ứng”. Khi một nguyên tử mất e để tạo thành ion dương thì kích thước giảm đi rất nhiều: “Bán kính của cation bao giờ cũng nhỏ hơn bán kính của nguyên tử tương ứng”. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 48 * Naêng löôïng ion hoùa (I): - Laø naêng löôïng caàn ñeå taùch 1e ra khoûi nguyeân töû ôû traïng thaùi khí khoâng bò kích thích: X 0 (k) + I = X + (k) +1e. - I ñaëc tröng cho khaû naêng nhöôøng e (tính kim loaïi) vaø ñöôïc ño baèng ñôn vò Kj / ntg hay eV/ nt. - Quy luaät bieán ñoåi: Theo chu kyø, töø traùi sang phaûi: taêng Theo PNC, töø treân xuoáng döôùi: giaûm HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 49 * Aí löïc e (F ) : - Laø naêng löôïng thoaùt ra hay thu vaøo khi keát hôïp theâm 1e vaøo nguyeân töû ôû theå khí thaønh ion aâm: X 0 (k) + 1e = X  (k)  F. - F ñaëc tröng cho khaû naêng nhaän e (tính phi kim loaïi) vaø cuõng ñöôïc ño baèng ñôn vò gioáng I. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 50 - Quy luaät bieán ñoåi: Theo chu kyø, töø traùi sang phaûi: taêng; Theo nhoùm, töø treân xuoáng döôùi: giaûm; Caùc nguyeân toá p nhoùm VII coù F lôùn nhaát, Caùc nguyeân toá coù caáu hình e lôùp ngoaøi cuøng: s 2 , p 3 , s 2 p 6 coù F nhoû nhaát. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 51 * Ñoä aâm ñieän ( ): - Ñaëc tröng cho khaû naêng cuûa nguyeân töû moät nguyeân toá huùt maät ñoä e veà phía mình khi taïo lieân keát vôùi nguyeân töû cuûa nguyeân toá khaùc. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 52 - Ñöôïc xaùc ñònh baèng nhieàu phöông phaùp, trong ñoù ñaùng chuù yù laø:  Phöông phaùp Mullinken:  = ½ ( F + I ) .  Phöông phaùp Pauling: döïa treân naêng löôïng lieân keát (E) cuûa caùc chaát (A 2 , B 2 , AB): E = const (  A   B ) 2 vôùi const = 1 eV const = 96,5 kJ/mol const = 23,1 kcal/mol BBAABA EEEE   HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 53 Ñeå tính, Pauling choïn ñoä aâm ñieän cuûa Flo baèng 4 laøm ñôn vò so saùnh. Thang ñoä aâm ñieän töông ñoái cuûa Pauling ñöôïc söû duïng roäng raõi. Ví duï: Tính ñoä aâm ñieän cuûa clo theo Pauling, cho bieát E F-F = 37kcal/mol; E Cl-Cl = 57,98kcal/mol; E Cl-F = 59,99kcal/mol - Quy luaät bieán ñoåi: Theo chu kyø, töø traùi sang phaûi: taêng Theo nhoùm, töø treân xuoáng döôùi: giaûm. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 54 H 2,1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA Li 0,98 Be 1,5 B 2,0 C 2,5 N 3,07 O 3,5 F 4,0 Na 0,93 Mg 1,2 Al 1,6 Si 1,8 P 2,2 S 2,6 Cl 3,0 K 0,82 Ge 1,7 As 2,1 Se 2,5 Br 2,8 Rb 0,82 Sn 1,7 Sb 1,8 Te 2,1 I 2,6 Cs 0,79 Pb 1,6 Bi 1,7 Po - At 2,2 Độ âm điện của một số nguyên tố theo thang Pauling: HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 55 Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố Bán kính nguyên tử Năng lượng ion hóa Ái lực electron Độ âm điện Tính kim loại Tính phi kim CHU KÌ NHÓM A Trong một chu kì: Hóa trị cao nhất của nguyên tố trong hợp chất với oxi tăng từ 1 – 7 Hóa trị của các phi kim trong hợp chất với Hidro giảm từ 4 - 1 HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 56 QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ VỊ TRÍ TRONG BẢNG HTTH STT CHU KÌ NHÓM KIM LOẠI PHI KIM HÓA TRỊ CAO NHẤT VỚI OXI HÓA TRỊ VỚI HDRO Oxit Cao Nhất Axit Hidroxit Hợp chất khí với hidro Cl 17 3 VIIA Ca 20 P 15 Phi kim Kim loại4 IIA 3 VA 5Phi kim 2 7 1 3 HClO4 Ca(OH)2 H3PO4 HX PH3 Cl2O7 CaO P2O5 TÍNH CHẤT CƠ BẢN HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 57 Câu 1 Chọn phát biểu sai. a) Trong một phân nhóm chính, độ âm điện giảm dần từ trên xuống dưới. b) Trong một phân nhóm phụ, bán kính nguyên tử tăng đều từ trên xuống dưới. c) Trong một chu kì nhỏ (trừ khí hiếm), bán kính nguyên tử giảm dần từ trái qua phải. d) Tính kim loại giảm dần, tính phi kim loại tăng dần từ trái qua phải trong một chu kì nhỏ (trừ khí hiếm). Câu 6 Chọn phát biểu đúng: a) Bán kính ion luôn nhỏ hơn bán kính nguyên tử. b) Các ion của những nguyên tố nằm trong cùng một chu kỳ thì có bán kính bằng nhau. c) Trong chuỗi ion đẳng electron (các ion có số electron bằng nhau), ion có số oxy hóa lớn hơn có kích thước nhỏ hơn. d) Trong một chu kỳ, khi đi từ trái sang phải, bán kính của nguyên tố đứng sau luôn nhỏ hơn bán kính của nguyên tố đứng trước. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 58 Câu 3 Chọn câu đúng. Ái lực electron của nguyên tố: a) Là năng lượng phát ra (-) hay thu vào (+) khi kết hợp electron vào nguyên tử ở thể khí không bị kích thích. b) Là năng lượng cần tiêu tốn để kết hợp thêm electron vào nguyên tử trung hòa. c) Tăng đều đặn trong một chu kì từ trái qua phải. d) Có trị số bằng năng lượng ion hóa thứ nhất ( I1) của nguyên tố đó. Câu 4 Chọn phát biểu đúng: a) Độ âm điện của một kim loại lớn hơn độ âm điện của một phi kim loại. b) Trong một phân nhóm chính, độ âm điện tăng dần từ trên xuống dưới. c) Trong một chu kì, kim loại kiềm có độ âm điện nhỏ nhất. d) Sự sai biệt giữa hai độ âm điện của A và B càng lớn thì liên kết A – B càng ít phân cực. HOÙA ÑAÏI CÖÔNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 59 Câu 5 Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào sai. Trong cùng một chu kỳ theo thứ tự từ trái qua phải, ta có: 1) Số lớp electron tăng dần . 2) Tính phi kim loại giảm dần. 3) Tính kim loại tăng dần. 4) Tính phi kim loại tăng dần. a) 1,2,4 b) 4 c) 1 d) 1,2,3 Câu 6 Phân nhóm có độ âm điện lớn nhất trong bảng hệ thống tuần hoàn là : a) Phân nhóm IIIA b) Phân nhóm VIIA c) Phân nhóm VIA d) Phân nhóm IA