Bài giảng Hoá học đại cương 1 - Chương V: Định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn giảng viấn - Nguyễn Văn Quang

HOÁ HỌC ĐẠI CƯƠNG 1CHƯƠNG V: ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN GIẢNG VIấN: NGUYỄN VĂN QUANGKHOA TỰ NHIấN- TRƯỜNG CĐSP QUẢNG NINHNhiệt liệt chào mừng các thầy giáo, cô giáo đến dự giờ, thăm lớp !Năm 1869, Mendeleyev đã tìm ra được định luật tuần hoàn và công bố bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Ở thời kì của ông, chỉ có 63 nguyên tố được tìm thấy, nên ông phải để trống một số ô trong bảng và dự đoán các tính chất của các nguyên tố này trong các ô đó. Sau này các nguyên tố đó đã được tìm thấy với các tính chất đúng với các dự đoán của ông. Dmitry Mendeleyev ( 1834 – 1907 )Bài 1: Định luật tuần hoàn“ Tính chất của các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất của các nguyên tố hoá học đều biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng của số đơn vị điện tích hạt nhân Z của các nguyên tố”Bài 2: Bảng hệ thống tuần hoàn1. Nguyên tắc sắp xếp: - Các nguyên tố được xếp theo chiều Z tăng dần - Các nguyên tố có cùng số lớp e xếp vào một chu kỳ - Các nguyên tố có cùng số e hóa trị được xếp vào một nhóm2. Giới thiệu một số bảng HTTHBảng hệ thống tuần hoàn của Professor Thoedor BenfeyBảng hệ thống tuần hoàn dạng thiên hà 3. Kiến trúc bảng HTTH: - Ô nguyên tố - Chu kỳ: Chu k× lín vµ Chu kú nhá - Nhóm: Nhóm A (pnc) – Nhóm B (pnp) - Họ Lantanoit và Actinoit:5.2/ Định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn dưới ánh sáng của thuyết cấu tạo nguyên tử5.2.1 KLNT trong HTTH là KLNT trung bình của các đồng vị Tên nguyên tốĐiện tích hạt nhân Khối lượng nguyên tử của các đồng vị Tỷ lệ % các đồng vị tự nhiên Khối lượng nguyên tử của nguyên tố Ar 18 363840 0,3370,06399,60 39,948 K 19 39404193,080,0126,94 39,102 5.2.2.Xác định vị trí nguyên tố trong bảng HTTH ? Dựa vào số electron của nguyên tử có thể biết những thông tin gì về vị trí nguyên tố trong bảng HTTH? VD1. Viết cấu hình electron của nguyên tố có Z = 9. Xác định số electron hoá trị và vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn. VD2. Viết cấu hình electron của nguyên tố có Z = 25. Xác định số electron hoá trị và vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.5.2.3.Giải thích được sự biến thiên nhiều tính chất của các nguyên tốTrong một chu kỳ, theo chiều tăng của Z, tính kim loại giảm dần tính phi kim tăng dầnTrong một phân nhóm chính, theo chiều tăng của Z, tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dầnNaMgAlSiPSClChu kì 3Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần IA(Phân nhóm chính nhóm I)LiNaKRbCsFrTính phi kim giảmdần Tính kim loại tăng dần Giải thích:  Dựa vào lực hút của hạt nhân với e  Ze2 F = r2Trong một chu kỳ, theo chiều tăng của Z, tính kim loại giảm dần tính phi kim tăng dầnTrong 1 chu kỳ: theo chiều tăng của ĐTHN, bán kính nguyên tử giảm → F tăng → khả năng nhường e giảm, khả năng nhận e tăngTrong một phân nhóm chính, theo chiều tăng của Z, tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dầnGiải thích:  Dựa vào lực hút của hạt nhân với e  Ze2 F = r2Trong 1 phân nhóm chính: theo chiều tăng của ĐTHN bán kính nguyên tử tăng nhanh → F giảm → khả năng nhường e tăng khả năng nhận e giảm VD 3. Cho nguyên tố A có Z = 30. 1/ Viết cấu hình electron của nguyên tố A 2/ A là nguyên tố thuộc phân nhóm chính hay phụ? 3/ Xác định số electron hoá trị và vị trí của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn.VD 4: Ion R3+ có 2 phân lớp ngoài cùng là 3p6 3d2 1. Viết cấu hình e của R và R3+ dưới dạng chữ và dạng ô luượng tử. Xác định Z, chu kì, nhóm, phân nhóm của R. Viết công thức oxit cao nhất của R 2. Nêu các bộ trị số có thể có của 4 số lượng tử đối với các electron 3d2 của ion R3+ VD 5: Viết cấu hình electron của các nguyên tố có Z =24, 42. Nhận xét xem trong cách phân bố electron vào các phân lớp của các nguyên tử nguyên tố này xảy ra hiện tượng gì? Xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn.VD 6: Một nguyên tử X ở trạng thái cơ bản có phân lớp electron ngoài cùng là 4p2. Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử đó dưới dạng chữ và ô lượng tử. Xác định vị trí của X trong bảng HTTH. Hai electron 4p2 có thể ứng với những giá trị nào của 4 số lượng tử?