1
Chương 2 : BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC BÀI 7: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
I- Nguyên tắc sắp xếp :
* Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
* Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.
* Các nguyên tố có cùng số e hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.
II- Cấu tạo bảng tuần hoàn:
1- Ô nguyên tố:
2- Chu kỳ: Số thứ tự của chu kỳ trùng với số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kỳ đó.
* Chu kỳ nhỏ: gồm chu kỳ 1, 2, 3.
* Chu kỳ lớn : gồm chu kỳ 4, 5, 6, 7.
3- Nhóm nguyên tố: là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau , do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.
4- Khối các nguyên tố:
* Khối các nguyên tố s : gồm các nguyên tố nhóm IA và IIA
Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s.
* Khối các nguyên tố p: gồm các nguyên tố thuộc các nhóm từ IIIA đến VIIIA ( trừ He).
Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p.
* Khối các nguyên tố d : gồm các nguyên tố thuộc nhóm B.
Nguyên tố d là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d.
* Khối các nguyên tố f: gồm các nguyên tố thuộc họ Lantan và họ Actini. Nguyên tố f là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f.
BÀI TẬP
Câu 1: Cho các nguyên tử có A (Z=20), B (Z =16) a/ Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố trên b/ Xác định vị trí trong bảng tuần hoàn?
c/ A, B là kim loại, phi kim hay khí hiếm? Giải thích?
ĐÁP ÁN
A (Z=20): 1s22s22p63s23p64s2
Vị trí: ô 20, chu kỳ 4, nhóm IIA Là kim loại vì có 2 e lớp ngoài cùng B (Z=16): 1s22s22p63s23p4
Vị trí: ô 16, chu kỳ 3, nhóm VIA Là phi kim vì có 6 e lớp ngoài cùng
STT ô = Z
2 Câu 2: Cho nguyên tử A có 8 electron trên lớp M.
Cho nguyên tử B có 7 electron trên lớp N.
Cho nguyên tử C có mức năng lượng cao nhất là 3s1. Cho nguyên tử D có cấu e phân lớp ngoài cùng là 4p4. a/ Viết cấu hình e nguyên tử của các nguyên tố trên
b/ Xác định vị trí các nguyên tố trên trong bảng tuần hoàn?
c/ Các nguyên tố trên là kim loại, phi kim hay khí hiếm? Giải thích?
ĐÁP ÁN
A (Z=18): 1s22s22p63s23p6
Vị trí: ô 18, chu kỳ 3, nhóm VIIIA Là khí hiếm vì có 8 e lớp ngoài cùng C (Z=11): 1s22s22p63s1
Vị trí: ô 11, chu kỳ 3, nhóm IA Là kim loại vì có 1 e lớp ngoài cùng B (Z=35): 1s22s22p63s23p63d104s24p5
Vị trí: ô 35, chu kỳ 4, nhóm VIIA Là phi kim vì có 7 e lớp ngoài cùng D (Z=34): 1s22s22p63s23p63d104s24p4
Vị trí: ô 34, chu kỳ 4, nhóm VIA Là phi kim vì có 6 e lớp ngoài cùng
3
BÀI 8: SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
I- Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố.
* Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố.
II- Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A
1- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A Các nguyên tố nhóm A: nguyên tố s và p
* Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị = số electron lớp ngoài cùng.
2- Một số nhóm A tiêu biểu
a. Nhóm VIIIA nhóm khí hiếm (heli, neon, agon, kripton, xenon và rađon) - Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns2np6 (trừ heli)
- Hầu hết các khí hiếm không tham gia phản ứng hóa học. (trừ 1 số trường hợp đặt biệt) - Ở điều kiện thường, các khí hiếm đều ở trạng thái khí và phân tử chỉ gồm 1 nguyên tử.
b. Nhóm IA là nhóm kim loại kiềm (liti, natri, kali, rubiđi, xesi, nguyên tố phóng xạ franxi) - Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns1
- Trong hợp chất, KL kiềm có hóa trị 1.
- KL kiềm là kim loại điển hình, có các phản ứng sau:
+ Tác dụng với oxi oxit.
+ Tác dụng với nước hidroxit kiềm.
+ Tác dụng với phi kim khác muối.
c. Nhóm VIIA là nhóm halogen (flo, clo, brom, iot và nguyên tố phóng xạ atatin ) - Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns2np5
- Trong hợp chất, các nguyên tố halogen có hóa trị 1.
- Ở dạng đơn chất, các phân tử halogen gồm 2 nguyên tử.
- Là phi kim điển hình, có các phản ứng sau:
+ Tác dụng với kim loại muối.
+ Tác dụng với hidro tạo hợp chất khí HX. Trong dung dịch nước, chúng là axit.
+ Hidroxit của các halogen là những axit.
4
BÀI 9: SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC.
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN
I- TÍNH KIM LOẠI, TÍNH PHI KIM
- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ mất electron để trở thành ion dương. Nguyên tử càng dễ mất e, tính kim loại càng mạnh.
- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron để trở thành ion âm. Nguyên tử càng dễ thu e, tính phi kim càng mạnh.
1– Trong cùng chu kỳ, khi điện tích hạt nhân tăng:
* tính kim loại giảm, tính phi kim tăng dần.
2– trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng:
* tính kim loại tăng, tính phi kim giảm dần.
3- Độ âm điện: của một nguyên tử là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi tạo thành liên kết hóa học.
Khi điện tích hạt nhân tăng:
trong cùng chu kỳ, độ âm điện tăng.
trong cùng nhóm, độ âm điện giảm.
4– Sự biến đổi bán kính nguyên tử khi điện tích hạt nhân tăng :
* Trong cùng chu kỳ : bán kính giảm.
* Trong cùng nhóm A : bán kính tăng.
II- HÓA TRỊ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
Trong cùng chu kỳ , khi điện tích hạt nhân tăng , hóa trị cao nhất với oxi tăng từ 1 đến 7, hóa trị đối với hidro giảm từ 4 đến 1.
Hóa trị đối với hidro= số thứ tự nhóm –hóa trị đối với oxi
Công thức phân tử ứng với các nhóm nguyên tố ( R : là nguyên tố ) R2On : n là số thứ tự của nhóm.
RH8-n : n là số thứ tự của nhóm.
Nhóm IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
Oxit R20 RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7
Hiđrua RH4 RH3 RH2 RH
III- OXI VÀ HIDROXIT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM A THUỘC CÙNG CHU KỲ.
a– Trong cùng chu kỳ , khi điện tích hạt nhân tăng : tính bazơ giảm , tính axit tăng . b– Trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng : tính bazơ tăng, tính axit giảm.
5 Na2O
Oxit bazơ
MgO Oxit bazơ
Al2O3
Oxit lưỡng tính
SiO2
Oxit axit
P2O5
Oixt axit
SO3
Oxit axit
Cl2O7
Oxit axit NaOH
Bazơ mạnh (kiềm)
Mg(OH)2
Bazơ yếu
Al(OH)3
Hiđroxit lưỡng tính
H2SiO3
Axit yếu
H3PO4
Axit trung bình
H2SO4
Axit mạnh
HClO4
Axit rất mạnh
IV- ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN
Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tư.û
BÀI TẬP
Câu 1: Oxit cao nhất của nguyên tố R thuộc nhóm IIA chứa 71,43% khối lượng của R.
Xác định tên R. (ĐÁP ÁN: Canxi)
Câu 2: Hợp chất khí với H của nguyên tố R thuộc nhóm VA chứa 17,65% khối lượng H.
Xác định R. (ĐÁP ÁN: Nitơ)
Câu 3: Hợp chất khí với hiđro của một nguyên tử ứng với công thức RH4. Oxit cao nhất của nó chứa 53,3% oxi. Tìm nguyên tố đó. (ĐÁP ÁN: Silic)
6
BÀI 10: Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HÒA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
I- Mối quan hệ giữa vị trí của nguyên tố và cấu tạo nguyên tử của nó.
Vị trí của 1 nguyên tố trong BTH - STT ô
- STT chu kỳ - STT nhóm A
↔
↔
↔
Cấu tạo nguyên tử - Số p, số e
- Số lớp e
- Số e lớp ngoài cùng
II- Quan hệ hệ giữa vị trí nguyên tố và tính chất của nguyên tố.
Vị trí nguyên tố suy ra:
Thuộc nhóm KL (IA, IIA, IIIA) trừ B và H.
Hoá trị trong hợp chất oxit cao nhất và trong hợp chất với hiđro.
Hợp chất oxit cao và hợp chất với hiđro.
Tính axit, tính bazơ của hợp chất oxit và hiđroxit.
Ví dụ: Cho biết S ở ô thứ 16: Suy ra:
S ở nhóm VIA, chu kỳ 3, phi kim
Hoá trị cao nhất với oxi 6, với hiđro là 2.
CT oxit cao nhất SO3, h/c với hiđro là H2S.
SO3 là ôxit axit và H2SO4 là axit mạnh.
III- So sánh tính chất hoá học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận.
a.Trong chu kì theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, cụ thể về:
Tính kim loại yếu dần, tính phi kim mạnh dần.
Tính bazơ, của oxit và hiđroxit yêú dần, tính axit mạnh dần.
b. Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, cụ thể:
Tính kim loại mạnh dần, tính phi kim yếu dần.
Tính bazơ, của oxit và hiđroxit mạnh dần, tính axit yếu dần.
BÀI TẬP
Câu 1: Sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều giảm dần tính kim loại? Giải thích?
a. Na, Li, Cs, K, Rb.
b. Na, K, Rb, Mg, Al.
(ĐÁP ÁN: a. Cs>Rb>K>Na>Li; b. Cs>Rb>K>Mg>Al)
Câu 2: Sắp xếp các hợp chất sau theo chiều giảm dần tính bazo?
Al2O3, Na2O, SiO2, MgO, SO3, P2O5, Cl2O7
(ĐÁP ÁN: Na2O> MgO> Al2O3> SiO2> P2O5> SO3> Cl2O7.)
7
Câu 3: Xác định vị trí của nguyên tố X (Z = 11), Y (Z = 7) trong bảng tuần hoàn, từ đó hãy nêu tính chất hoá học cơ bản của nó:
- Có tính kim loại hay tính phi kim?
- Hoá trị cao nhất đối với oxi, hoá trị với hiđro là bao nhiêu?
- Công thức hợp chất khí với hiđro (nếu có).
- Công thức oxit cao nhất. Là oxit axit hay oxit bazo.
ĐÁP ÁN:
Na (Z = 11): 1s22s22p63s1 STT ô: 11, ck 3, nhóm IA.
- Có tính kim loại
- Hoá trị cao nhất đối với oxi: 1 - hoá trị với hiđro: không có
- Công thức hợp chất khí với hiđro: không có - Công thức oxit cao nhất: Na2O là oxit bazo.
N (Z = 7): 1s22s22p3 STT ô: 7, ck 2, nhóm VA.
- Có tính phi kim
- Hoá trị cao nhất đối với oxi: 5 - hoá trị với hiđro: 3
- Công thức hợp chất khí với hiđro: NH3
- Công thức oxit cao nhất: N2O5 là oxit axit.
