Chuong 3. He Thong Tuan Hoan.pdf

HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC CHƯƠNG III Dimitri Mendeleev 1 CHƯƠNG III I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ ĐIỆN TÍCH HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ II CẤU TRÚC ELECTRON N[.]

CHƯƠNG III

HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN

2

I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ ĐIỆN

TÍCH HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

• Mendeleev: “Tính chất các nguyên tố, thành phần và

tính chất các hợp chất của chúng biến thiên một cách tuần hoàn theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử của các nguyên tố”.

Theo bảng hệ thống tuần hoàn hiện đại có một số vị trí không đúng :

• Theo cơ học lượng tử: “Tính chất các đơn chất cũng

như dạng và tính chất của các hợp chất của nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn vào chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố”.

3

Bảng HTTH

4

II CẤU TRÚC ELECTRON NGUYÊN

1 Các họ nguyên tố s, p, d, f

a Các nguyên tố họ s (ns 1,2 ): ns1 – kim loại kiềm

ns 2 – kim loại kiềm thổ

2 CHU KỲ

➢ Trong CK tính chất các ngtố biến đổi tuần hoàn

➢ STT chu kỳ = n của lớp electron ngoài cùng

10

lantanid actinid

✓Chu kỳ I (CK đặc biệt): chỉ có 2 nguyên tố họ s

✓Chu kỳ II, III (CK nhỏ): 8 nguyên tố = 2(s) + 6(p)

✓Chu kỳ IV, V (CK lớn): 18 ngtố = 2(s) + 10(d) + 6(p)

✓Chu kỳ VI, VII : 32 ngtố = 2(s) + 14(f) + 10(d) + 6(p)

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 8s

12

ÁP DỤNG: Xác định số thứ tự và chu kỳ của nguyên tố g đầu

tiên (5g1) trong bảng hệ thống tuần hòan các nguyên tố hóa học.

Z = 121, CHU KỲ 8

1

2 2 2 2 2 2 2 2

14

6 6 6 6 6

6

14

10 10 10 10

L à cột dọc gồm các nguyên tố có tổng số

PHÂN NHÓM: gồm các nguyên tố có cùng cấu hình electron hoá trị nên tính chất hóa học

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

CHU KỲ PHÂN NHÓM SỐ THỨ TỰ

6s 1

22

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ

CẤU HÌNH e

HÓA TRỊ

LOẠI NGUYÊN TỐ

Beyond the d-orbitals

lanthanides actinides

d-transition elements

f-transition elements

31

III SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA CÁC

NGUYÊN TỐ TRONG HTTH

~

~

Tính kim loại ↓ Tính phi kim ↑

III SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA CÁC

QUY ƯỚC VỀ BÁN KÍNH HIỆU DỤNG

▪ Coi nguyên tử hay ion như những hình cầu

▪ Hợp chất là các hình cầu tiếp xúc nhau

▪ Bán kính nguyên tử hay ion được xác định dựa

trên khoảng cách giữa các hạt nhân nguyên tử

BÁN KÍNH HIỆU DỤNG PHỤ THUỘC:

*Bản chất nguyên tử

*Đặc trưng liên kết

43

44

BÁN KÍNH CỘNG HÓA TRỊ (PHI KIM)

Bằng nửa khoảng cách giữa hai tâm của hai

nguyên tử giống nhau có lk đơn cộng hóa trị ở 250C.

2,28 Å

→ r(Br) = 1,14 Å

45

205 pm

BÁN KÍNH ION

Xem khoảng cách giữa hai ion dương

và âm gần nhau nhất trong tinh thể bằng tổng bán kính của hai ion dương và âm.

47

Chu kỳ lớn: bán kính giảm chậm, không đều.

Chu kỳ nhỏ (1,2,3): bán kính giảm nhanh.

Chu kỳ lớn

50

Các ion trong cùng phân nhóm chính

có điện tích ion giống nhau, khi Z↑ thì r ↑

51

BÁN KÍNH ION

52

Cùng chu kỳ, các ion cùng điện tích có bán

kính giảm khi Z tăng.

55

ÁP DỤNG: Hãy sắp xếp các cấu tử sau

đây theo trật tự bán kính tăng dần:

Ne < S < K

N > O

Mg > P Ca

O < P < Ca

56

ÁP DỤNG: Hãy sắp các ion sau đây theo trật

tự bán kính tăng dần:

11Na+ , 19K+ , 13Al3+ , 35Br- ,17Cl

-13Al3+ < 11Na+ < 19K+ < 17Cl- < 35Br

-57

e

-+

Ionization Energy

Năng lượng ion hóa ( I ) là năng lượng cần tiêu tốn

để tách một e ra khỏi nguyên tử ở thể khí và không

Z -S -r F

NĂNG LƯỢNG ION HÓA (I)

61

B: 1s 2 2s 2 2p 1 → B + sử dụng hết e độc thân trên phân lớp p

O: 1s 2 2s 2 2p 4 → O + đạt trạng thái bán bão hòa

NĂNG LƯỢNG ION HÓA LẦN THỨ NHẤT

CỦA CÁC NGUYÊN TỐ

62

S Ự BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG ION HÓA

TRONG PHÂN NHÓM CHÍNH

Theo chiều Z tăng, nhìn chung:

• Năng lượng ion hóa I 1 giảm

• Tính kim loại tăng

Theo chiều Z tăng, nhìn chung:

Năng lượng ion hóa I 1 tăng

Tính kim loại giảm

PNP

64

F có giá trị càng âm thì nguyên tử

càng dễ nhận electron, do đó tính phi kim

và tính oxi hóa của nguyên tố càng mạnh

FX = -IX

-66

Trends in Electron Affinity

ÁI LỰC ELECTRON F

• Cấu hình electron bão hòa, bán bão hòa (ns2,np3,

ns2np6) có ái lực electron thấp hơn cấu hình electronnguyên tố đứng ngay trước nó

• Trong chu kỳ, ái lực electron có xu hướng tăng

dần từ trái qua phải, mạnh nhất ở VIIA và yếu

nhất ở VIIIA và các nguyên tố có cấu hình ns 2 và

np 3

• Trong phân nhóm chính, ái lực electron có xu hướng

giảm dần từ trên xuống

Kích thước ngtố 2p nhỏ sẽ ảnh hưởng đến ái lực e:

F(9F) = - 3,45 eV ; F(17Cl) = - 3,61 eV

69

ÁP DỤNG: Xác định cấu tử có ái lực mạnh hơn

(âm hơn) trong các cặp sau: (3Li,19K) (6C và 7N)

O (khí, cơ bản) + 1e = O - (khí, cơ bản) ; F1 = -141 kJ/mol < 0

O - (khí, cơ bản) + 1e = O 2- (khí, cơ bản) ; F2 = + 798 kJ/mol > 0

Mg : 3s2 (bền)

Na : 2s1

70

ĐỘ ÂM ĐIỆN 

➢Trong mỗi chu kỳ khi đi từ trái sang phải: độ

âm điện tăng lên.

➢Trong mỗi nhóm khi đi từ trên xuống: độ âm điện giảm.

Đặc trưng cho khả năng hút mật độ electron về phía mình khi tạo liên kết với nguyên tử của

nguyên tố khác.

71

ĐỘ ÂM ĐIỆN

Chú ý: độ âm điện không phải là một hằng số nguyên

tử mà phụ thuộc vào: trạng thái hóa trị, số OXH của nguyên tử, thành phần của các hợp chất…

→ Xác định độ âm điện trong điều kiện xác định

72

MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ ÂM ĐIỆN

VÀ CÁC LOẠI LIÊN KẾT

Hiệu độ âm điện ( )

của hai nguyên tử lk

BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN HÓA HỌC

SỐ OXY HÓA: là điện tích dương hay âm của

rằng hợp chất được tạo thành từ các ion.

Số oxi hóa dương cao nhất của các nguyên tố

bằng số thứ tự của nhóm.(ngoại trừ IB(+3),VIIIB)

Số oxi hóa âm thấp nhất của phi kim bằng số

thứ tự nhóm trừ 8 (từ IVA đến VIIA )

75

HÓA TRỊ

Cộng hóa trị của một nguyên tố bằng số liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo nên trong

phân tử. O = C = O, cộng hóa trị của C và O là 4 và 2

Điện hóa trị của một nguyên tố (lk ion) bằng số oxy

hóa của nguyên tố đó trong phân tử.

Điện hóa trị của Na: +1

Cộng hóa trị của Mn và O: 6 và 2

76