Bai 1 nguyen tu bang tuan hoan p2

I C U T O NGUYÊN T

1 ThƠnh ph n c u t o nguyên t , đ c đi m các h t c u t o nên nguyên t

a Thành ph n c u t o nguyên t

– H t nhân n m tâm c a nguyên t g m các h t proton và n tron (riêng nguyên t hiđro có m t lo i nguyên t trong h t nhân ch ch a proton không có n tron)

– V electron c a nguyên t g m các electron chuy n đ ng xung quanh h t nhân

b c tính c a các h t c u t o nên nguyên t

c tính h t H t proton (P) H t nhơn nguyên t H t n tron (N) V electron c a nguyên t H t electron (E)

i n tích

(quy c) qp = 1,602.10

–19

C (1+)

qn = 0 (0)

qe = –1,602.10–19C (1–)

Kh i l ng

(quy c) mp = 1,6726.10

–27kg

–27kg

e

= 9,1094.10–31kg (0,549.10–3đvC)

Nh n xét : Kh i l ng c a nguyên t t p trung h u h t h t nhân, kh i l ng c a các electron là không

đáng k

me = 1 mp 1

1840 1840đvC (hay u)

1u = 1

12 ;

27

27 C

19, 9265.10

12





m1nt’ = (P+N)u ; M1molnt’ = (P+N) gam (v i P là s p, N là s n)

N u hình dung nguyên t nh m t qu c u thì : V1nt’ = 4 .r3

3

Dnt’ = 10–10m = 1A0 ; 1nm = 10A0 ; Dhn = Dnt’.10–4

2 i n tích vƠ s kh i c a h t nhơn

a S đ n v đi n tích h t nhân = s proton = s eệectron (Z = P = E)

b S Ệh i c a h t nhân (A) b ng t ng s proton (P) và s n tron (N)

A = P + N = Z + N

3 Nguyên t hoá h c

a Nguyên t hoá h c là t p h p các nguyên t có cùng đi n tích h t nhân (ngh a là có cùng s proton và

có cùng s electron và có tính ch t hoá h c gi ng nhau)

b S hi u nguyên t (cho bi t s th t c a nguyên t nguyên t trong b ng tu n hoàn) đ c kí hi u là Z,

b ng s đ n v đi n tích h t nhân, b ng s proton trong h t nhân nguyên t và b ng s electron có trong nguyên t c a nguyên t )

c Kí hi u nguyên t

NGUYÊN T , B NG TU N HOÀN HịA H C

(TÀI LI U BÀI ẢI NẢ) Tài ệi u dùng chung cho bài gi ng s 1 và bài gi ng s 2 thu c chuyên đ này

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “Nguyên t , b ng tu n hoàn hóa h c” thu c Khóa h c

LT H KIT-3: Môn Hóa h c (Th y Ph m Ng c S n) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n

“Nguyên t , b ng tu n hoàn hóa h c”, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này

A

X

Z

Kí hi u

nguyên

t

S kh i

S đ n v

đi n tích h t

nhân

4 ng v ậ Nguyên t kh i trung bình

a ng v là nh ng nguyên t có cùng s proton nh ng khác nhau v s n tron, do đó có s kh i A khác nhau

- Thí d : 16

8 O (8e, 8p, 8n) ; 178 O (8e, 8p, 9n) và 188 O (8e, 8p, 10n)

- L u ý : C n phân bi t v i khái ni m đ ng kh i (là nh ng d ng nguyên t c a nh ng nguyên t khác

nhau có cùng s kh i A nh ng khác s proton Z)

- Thí d : 40

19K (19p, 21n, 19e) và 4020Ca (20p, 20n, 20e)

b T s N

Z

- V i nguyên t nguyên t có đi n tích h t nhân Z không quá 82 (h t nhân nguyên t b n) luôn có t s : (tr |

|H )

- Riêng nguyên t nguyên t Z < 18, t s là:

 N u g i t ng các s h t e, p, n là S thì: 3  S

Z  3,524 ho c 3 < S

Z  3,23

c Nguyên t Ệh i trung bình c a nguyên t (A)

N u nguyên t X có các đ ng v : A1

X, A2X, A3X,… v i ph n tr m s nguyên t c a các đ ng v là x1, x2,

x3,… khi đó kh i l ng nguyên t trung bình (KLNTTB) c a nguyên t X b ng :

X

A = x1%A1 + x2%A2 + x3%A3+ …

x.A y.A z.A

A

x y z



 

5 C u trúc v electron c a nguyên t

a Obitan nguyên t (kí hi u AO) là vùng không gian xung quanh h t nhân mà t i đó t p trung ph n l n xác su t có m t electron (kho ng 95%)

* Hình d ng các obitan nguyên t :

– Obitan s có d ng hình c u, tâm là h t nhân nguyên t

– Obitan p g m 3 obitan px, py, pz có d ng hình s 8 n i, m i obitan có s đ nh h ng khác nhau trong không gian

– Obitan d, f có hình d ng ph c t p

* Các obitan khác nhau v hình d ng, kích th c, nh ng m i obitan ch ch a t i đa 2 electron

Obitan s Obitan p x Obitan p y Obitan p z

b L p eệectron: g m các electron có n ng l ng g n b ng nhau

N ng l ng electron l p trong th p h n l p ngoài Các l p electron đ c đ c tr ng b ng các s nguyên : n = 1, 2, 3, …, 7 và đ c kí hi u l n l t t trong ra ngoài nh sau :

c Phân ệ p eệectron: g m các electron có n ng l ng b ng nhau

- Các phân phân l p đ c kí hi u b ng các ch cái vi t th ng : s, p, d, f

- Th c t v i h n 110 nguyên t đã bi t ch đ s electron đi n vào 4 phân l p : ns, np, nd, nf

- Thí d : v i n = 6 các electron đi n vào các phân l p 6s, 6p, 6d, 6f

1  N

Z 1,524

1  N

Z  1,23

d S obitan trong các phân l p s, p, d, f t ng ng là các s l : 1, 3, 5,7

e S obitan trong l p electron th n là n2

obitan

– Thí d : L p M (n = 3) có : 32

= 9 obitan (g m 1 obitan 3s, 3 obitan 3p và 5 obitan 3d) ; l p N (n = 4) có

42= 16 obitan g m 10 obitan 4s ; 3 obitan 4p; 5 obitan 4d ; 7 obitan 4f

f N ng ệ ng c a các eệectron trong nguyên t , c u hình eệectron nguyên t

* M c n ng l ng obitan nguyên t (hay m c n ng l ng AO)

Khi s hi u nguyên t Z t ng, các m c n ng l ng AO t ng d n theo trình t nh sau :

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

L u ý : Khi Z t ng có s chèn m c n ng l ng Thí d : m c 4s tr nên th p h n 3d,…

* Các nguyên lí và quy t c phân b electron trong nguyên t

– Nguyên lí Pau–li:

Trên m t obitan ch có th có nhi u nh t là hai electron và hai electron này chuy n đ ng t quay khác chi u nhau xung quanh tr c riêng c a m i electron

Obitan đã có 2 electron ghép đôi : và 1 electron đ c thân :

– Nguyên lí v ng b n:

tr ng thái c b n, trong nguyên t

các electron chi m l n l t nh ng

obitan có m c n ng l ng t th p

đ n cao

(1s22s22p63s23p64s23d10465s24d10 6s24f145d106p67s25f146d107s2 )

– Quy t c Kleckowski :

Trong cùng m t phân l p, các electron s phân b trên các obitan sao cho các s electron đ c thân là t i

đa và các electron này ph i có chi u t quay gi ng nhau

* C u hình electron nguyên t

- C u hình electron bi u di n s phân b electron trên các phân l p thu c các l p khác nhau

Thí d : Fe (Z =26) có 26 electron

C u hình electron (CHE) c a Fe là 1s2

2s22p63s23p63d64s2

Ch ng h n : S th t l p  3d6

Tên phân l p

– C u hình electron nguyên t c a Fe vi t d i d ng ô l ng t :

* c đi m c a l p electron ngoài cùng

- Do liên k t y u v i h t nhân nguyên t , các electron l p ngoài cùng d tham gia vào s hình thành liên

k t hoá h c  Quy t đ nh tính ch t hoá h c c a m t nguyên t

- L p ngoài cùng nguyên t c a m i nguyên t ch có th có nhi u nh t 8e

– N u có 1, 2 hay 3e l p ngoài cùng  là nh ng nguyên t kim lo i

– N u có 5, 6 hay 7e l p ngoài cùng  th ng là nh ng nguyên t phi kim

– N u có 4e l p ngoài cùng, có th là kim lo i (Sn, Pb), có th là phi kim (C, Si)

– N u có đ 8e l p ngoài cùng (tr He có 2e)  là các khí hi m

II B NG TU N HOÀN CÁC NGUYÊN T HOÁ H C VÀ NH LU T TU N HOÀN

1 C u t o b ng tu n hoƠn các nguyên t hoá h c

a Ô nguyên t

Thành ph n c a ô nguyên t không th thi u là kí hi u hoá h c c a nguyên t , s hi u nguyên t , nguyên

t kh i trung bình, ngoài ra còn có th thêm thông tin v c u t o nguyên t , m ng tinh th ,…

S th t (stt) ô = s hi u nguyên t = s đ n v đi n tích h t nhân = t ng s electron





b Chu kì là dãy các nguyên t , mà nguyên t c a chúng có cùng s l p electron, đ c x p theo chi u đi n tích h t nhân t ng d n

- Có 3 chu kì nh : 1, 2, 3

- Có 4 chu kì l n : 4, 5, 6, 7

c Nhóm là t p h p các nguyên t đ c x p thành c t, g m các nguyên t mà nguyên t có c u hình electron t ng t nhau, do đó có tính ch t hoá h c g n gi ng nhau

– Nguyên t các nguyên t trong cùng m t nhóm có s electron hoá tr b ng nhau và b ng s th t c a nhóm (tr m t s ít ngo i l )

– Các nhóm nguyên t đ c chia thành hai lo i :

Nhóm A : g m các nguyên t s và nguyên t p  STT nhóm A = s e l p ngoài cùng

ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 Nhóm B : g m các nguyên t d và nguyên t f C u hình e l p ngoài cùng c a h u h t các nguyên t nhóm

B nh sau :

(n–1)d10

ns1 (n–1)d10

ns2

VB

(n–1)d3

ns2

VIB (n–1)d5

ns1

VIIB (n – 1) d5

ns2

(n–1)d7

ns2 (n–1)d8

ns2

2 Nh ng tính ch t bi n đ i tu n hoƠn theo chi u t ng c a đi n tích h t nhơn

* Trong m t chu Ệì t trái  ph i:

- i n tích h t nhân t ng

- S l p e b ng nhau

- S electron l p ngoài cùng t ng

- rnt

- âm đi n

- N ng l ng ion hoá I1

- Tính kim lo i , tính phi kim  ; tính axit c a các oxit, hiđroxit , tính baz c a chúng 

- Hoá tr trong h p ch t khí v i H c a phi kim gi m t 4  1 ; hoá tr cao nh t trong h p ch t v i O t ng

t 1  7

* Trong m t nhóm A t trên xu ng d i:

Khi Z, s l p e t ng, s e l p ngoài cùng b ng nhau, rnt  ; đ âm đi n  ; I1, tính KL, tính PK, tính axit c a các oxit, hiđroxit, tính baz 

3 nh lu t tu n hoƠn

* N i dung đ nh ệu t

Tính ch t c a các nguyên t c ng nh thành ph n và tính ch t c a các đ n ch t và h p ch t t o nên t các nguyên t đó bi n đ i tu n hoàn theo chi u t ng c a đi n tích h t nhân nguyên t

* L u ý :

– Hai nguyên t A, B thu c cùng m t chu kì và thu c 2 nhóm A liên ti p nhau ZB – ZA = 1

– Hai nguyên t A, B thu c cùng nhóm A và thu c :2 chu kì liên ti p nhau

ZB – ZA = 8 (n u ít nh t A thu c chu kì nh )

ZB– ZA= 18 (n u c A, B thu c chu kì l n)

* Trong m t chu Ệì t trái sang ph i

H p ch t khí v i

H p ch t v i oxi

(hoá tr cao nh t) R2O R O R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7

Giáo viên: Ph m Ng c S n Ngu n: Hocmai.vn