chuong 1 he thong tuan hoan

cac van de co ban va nang cao chuong he thong tuan hoan, on boi duong hoc sinh gioi, boi duong cho hoc sinh mat can ban. huong dan ro rang cu the, tung van de lien quan den bai tap ap dung trong chuong he thong tuan hoan

Trang 2

Slide 2 of 48

Ý nghĩa các số lượng tử

 Số lượng tử chính n Dùng để xác định E của e, n nhận các giá trị nguyên

dương 1, 2, 3 …, n càng lớn thì E e càng cao, kích thước orbital ngtử càng lớn kích thước của các đám mây e

Trang 3

Slide 3 of 48

Trong những ngtử nhiều e, E của e ở cùng một lớp không phải hoàn toàn

giống nhau mà có khác nhau chút ít và phụ thuộc vào số lượng tử l

Trang 4

Trang 5

Slide 5 of 48

Trang 6

Slide 6 of 48

Số lượng tử spin electron m s đặc trưng cho sự tự quay của e

xung quanh trục của mình theo chiều thuận hay chiều nghịch với chiều quay kim đồng hồ và nhận một trong hai giá trị từ +1/2 ÷ -1/2

Trang 7

0 -1, 0, +1

0 -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 +1/2 , -1/2

2 6 10

0 -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 -3, -2, -1, 0, +1, +2,

+3

+1/2 , -1/2

2 6 10 14

Trang 8

• Bài 1 : Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M 2+ và ion X - Trong phân

tử MX2 có tổng số hạt(p, n, e) là 186 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 Số khối của ion M 2+ lớn hơn số khối của ion X - là 21 Tổng số hạt trong ion M 2+ nhiều hơn trong ion X - là 27 Xác định các số lượng tử của các nguyên tố M, X.

8

• Bài 2 : Cho 3 nguyên tố A, B, C (ZA < ZB < ZC).

- A, B cùng một nhóm A ở 2 chu kỳ liên tiếp.

- B, C là hai nguyên tố kế cận trong một chu kỳ.

- Tổng số proton trong hai hạt nhân A, B là 24.

Xác định bộ 4 số lượng tử của electron sau cùng của A, B, C.

Trang 9

• Bài 3 : Hai nguyên tố X, Y thuộc hai nhóm kế tiếp trong BHTTH, Y thuộc nhóm 5, ở trạng thái đơn chất X, Y không tác dụng được với nhau Tổng số điện tích dương hạt nhân của hai nguyên tố là 23.

Xác định bộ 4 số lượng tử của electron sau cùng của A, B, C.

• Bài 4 : Phi kim X có cấu hình e sau cùng ứng với 4 số lượng tử

có tổng đại số bằng 2,5 Xác định phi kim X Biết rằng electron lần lượt chiếm các obital bắt đầu từ m có trị số nhỏ trước.

9

Trang 10

ThS NGUYEN HUU SON

X(k) + I → X + (k) + e

Năng lượng ion hóa (I)

SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Năng lượng ion hóa (I) là năng lượng cần thiết để

tách một electron khỏi nguyên tử ở thể khí và biến

nguyên tử thành ion khí, (kJ/mol)

e

-+

I1

+

Trang 11

S(g) S + (g) + e - I1 = 999.6 kJ/mol 1st ionization energy

S + (g) S 2+ (g) + e - I2 = 2251 kJ/mol 2nd ionization energy

S 2+ (g) S 3+ (g) + e - I3 = 3361 kJ/mol 3rd ionization energy

Năng lượng ion hóa

Nguyên tử có nhiều electron

N.lượng i.hóa lần thứ nhất (I1) >lần hai (I2) > lần ba (I3)

eV n

Z mol

KJ n

Z I

2 2

* 6

13 /

Trang 12

I đặc trưng cho khả năng nhường e của ngtử, nghĩa là đặc

trưng cho tính kim loại.

I càng nhỏ ngtử càng dễ nhường e, do đó tính kim loại và tính khử của nguyên tố càng mạnh

Trang 13

Ngoài tương tác giữa hạt nhân với e còn có tương tác giữa các e với nhau, tương tác này tạo nên hai hiệu ứng đó là

hiệu ứng xâm nhập và hiệu ứng chắn.

Hiệu ứng chắn: Do các lớp e bên trong làm giảm lực hút

của hạt nhân với e lớp ngoài E bên ngòai bị hút bởi điện tích Z* < Z

σ = Z – Z* là hằng số chắn

Hiệu ứng xâm nhập: Các e bên ngòai có thể xâm nhập vào

gần hạt nhân Khả năng xâm nhập của e giảm dần theo chiều tăng của n và l

Trang 14

• 1/ Hiệu ứng chắn :

Gọi Điện tử đang khảo sát là j

Điện tử còn lại là i ta có Σ i

Điện tử j bị các điện tử i tạo hiệu ứng màn chắn

làm giảm sức hút của nhân lên điện tử j

Z’

j= Zj - ∑Zi Z’

j : điện tích hữu hiệu

Phương pháp gần đúng Slater

Trang 15

• 2/ Hiệu ứng xâm nhập:

Điện tử ở vân đạo s xuyên thấu vào nhân nhiều hơn

so với vân đạo p và d

Nghĩa là hiệu ứng màn chắn của những điện tử i tác động lên vân đạo s nhỏ hơn so với p và d

Z

2

2 '

10

35981,

4

.2

−

=

Phương pháp gần đúng Slater

Trang 16

• Công thức tính điện tích hữu hiệu Z’

• Theo quy tắc Slater

Trang 17

Bài 1: Tổng số p, e, n trong nguyên tử của hai nguyên tố M, X

lần lượt bằng 82 và 52 M và X tạo thành hợp chất MXa, trong phân tử của hợp chất đó có tổng số p của các nguyên tử bằng 77 Xác định hằng số chắn đối với lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử

M, X.

Bài 2: Một hợp chất vô cơ A được tạo nên từ ion M3+ và ion X - Tổng số hạt trong hợp chất là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60 Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn khối lượng nguyên tử của M là 8 Tổng số hạt trong ion X - nhiều hơn tổng số hạt trong ion M 3+ là 16.

Xác định hằng số chắn đối với lớp gần ngoài cùng của mỗi nguyên tử M, X.

Bài Tập

Trang 18

chu kỳ liên tiếp Tìm công thức hợp chất A

Xác định hằng số chắn đối với lớp ngoài cùng của mỗi

nguyên tử.

Trang 19

Ái lực với điện tử là khả năng kết hợp electron của

nguyên tử trung hòa để trở thành ion âm

Năng lượng gắn kết điện tử (E) là năng lượng tỏa ra

hay thu vào khi một điện tử kết hợp vào nguyên tử trung hòa để trở thành ion âm

Giá trị : E = -I

Ái lực với điện tử

Trang 20

Quy luật biến đổi ái lực với điện tử

Ái lực với điện tử đặc trưng cho khả năng nhận e (tính phi kim)

 Chu kỳ : từ trái → Phải

Ái lực điện tử tăng dần từ trái qua phải

 Nhóm : từ trên → Xuống

Ái lực điện tử giảm dần

Trang 21

A có độ âm điện lớn : Nhận electron ≅ EA

A có độ âm điện nhỏ : Nhường electron ≅ IA

− + +

Trang 22

* Phương pháp Pauling

N.lượng phân ly của phân tử A-B : EA-B

N.lượng phân ly của phân tử A2 : EA-A

N.lượng phân ly của phân tử B2 : EB-B

•Liên kết A-B không có cực

E

E E

2

B B A

A B

E

E E

mol Kcal

B

χ

Trang 23

* Phương pháp Mulliken

* Phương pháp Allred - Rochow

Trang 24

BÀI TẬP

Bài 1: Tính độ âm điện của clo theo

a, Pauling, biết rằng các năng lượng phân ly liên kết (KJ.mol

-1): DClF = 245; DF2 = 155; DCl2 = 240 Độ âm điện của flo là 4

b, Theo Muliken dựa vào năng lượng ion hóa thứ nhất và

năng lương gắn kết electron của clo lần lượt 1251KJ.mol-1; -349KJ.mol-1.

c, Theo Allred – Rochow, biết bán kính cộng hóa trị của Clo

là 99pm

Trang 25

Khái niệm số oxy hoá :

Số oxy hoá là điện tích dương “+” hay điện tích âm “-” của nguyên tố trong hợp chất với giả thiết rằng hợp chất được tạo thành từ ion

Số oxy hóa

Trang 26

Quy tắc tính số oxy hoá của các nguyên tố

1.Nguyên tố tự do : 0 Ví dụ : Fe, Al, Cl… : số oxy hoá bằng 0

2.Kim loại kiềm : +1 Ví dụ : Na2O : số oxy hoá của Na bằng +1

3.Oxy : -2 Ví dụ : CaO : số oxy hoá của oxy bằng -2

4.Hydro : +1

Trang 27

Quy tắc tính số oxy hoá của các nguyên tố

5.Hợp chất ion :bằng điện tích của ion Ví dụ : CaO :

số oxy hoá Ca bằng +2

6.Hợp chất cộng hoá trị :bằng điện tích nguyên tử của

nguyên tố đó khi xem cặp “e” dùng chung bị lêch hẳn về phía nguyên tử có độ âm điện lớn

Ví dụ : NH3 : số oxy hoá của N : -3 số oxy hoá của H : +1

7.Phân tử trung hoà :

∑số oxy hoá của các nguyên tố = 0

Ví dụ : KMnO4 →Tính số oxy hoá của Mn ?(+1) + (X) + (-8) = 0 → X = +7

Trang 28

Quy luật biến đổi : theo chu kỳ

•Số oxy hoá dương “+” cao nhất : ↑ từ trái sang phải

Trị số = Số thứ tự nhóm

•Số oxy hoá âm “-” nhỏ nhất : ↓ từ trái sang phải

Trị số = (Số thứ tự nhóm -8 )

•Nguyên nhân: các ng.tố có khuynh hướng cho hay nhân

“e” ở lớp ngoài cùng→Tạo hợp chất có cấu trúc “e” bền vững S2 hay S2P6

Trang 29

Cân bằng các phản ứng sau

Trang 30

Bán kính nguyên tử kim loại

1/2 khoảng cách giữa tâm của 2 nguyên tử gần nhau nhấttrong tinh thể kim loại

Trang 31

Bán kính cộng hóa trị

Bán kính cộng hóa trị của một nguyên tử là 1/2 khoảng cách của

2 nguyên tử cùng một nguyên tố tạo thành liên kết cộng hóa trị.

Trang 32

Bán kính ion

Khoảng cách giữa tâm cation & anion gần nhau nhất trong tinh thể ion

− + +

O Mg

d

Trang 33

Bán kính nguyên tử và ion

Cation của một nguyên

tố có bán kính nhỏ hơn bán kính nguyên tử của nó

Anion của một nguyên

tố có bán kính lớn hơn bán kính nguyên tử của nó

Trang 34

Quy luật biến đổi bán kính nguyên tử , ion

Trang 35

BÀI TẬP

Bài 1: Hãy sắp xếp chiều giảm dần bán kính các nguyên tử,

ion sau (có giải thích)

a, Ne, Na, Na+, Mg, Mg2+, Al, Al3+, F-, O2-

b, S2-, Cl-, Ar, K+, Ca2+

Bài 2: Tổng số hạt proton trong hai nguyên tử của hai nguyên

tố X, Y là 31 Số hạt mang điện của X nhiều hơn Y là 14

a, Xác định vị trí của X, Y trong BHTTH

b, So sánh bán kính nguyên tử của X, Y

Trang 36

BÀI TẬP

Bài 3: Cho bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng của 3

nguyên tử A, X, Z và 2 ion Y+, T2+ như sau :

a, Xác định A, X, Z, Y+, T2+

b, Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính các ion A+, X+, Y+,

Z2+, T2+ (giải thích)

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,41 MB