BÀI 1 BUỔI 1 PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ Bài giảng dành cho dược sĩ chính quy năm 1 ThS Trần Thị Vân Anh tranthivananh06@gmail.com... Tính chất chung của các nguyên tố
Trang 1BÀI 1 (BUỔI 1) PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT
CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
Bài giảng dành cho dược sĩ chính quy năm 1
ThS Trần Thị Vân Anh
tranthivananh06@gmail.com
Trang 2NỘI DUNG
1 Cấu tạo nguyên tử
2 Cấu hình electron
3 Phân loại các nguyên tố
4 Tính chất chung của các nguyên tố nhóm chính (A)
5 Bài tập
2
Trang 31 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1.1 Nguyên tử: hạt nhỏ nhất cấu tạo nên nguyên tố hóa học
Nguyên tử: hạt nhân (proton + nơtron) + vỏ electron
Trang 41 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1.2 Nguyên tố hóa học: mỗi loại nguyên tử có hạt nhân
mang cùng một điện tích dương được gọi là nguyên
tố hóa học
Nhiều nguyên tố là hỗn hợp của các đồng vị
Hình 2 Các đồng vị của nguyên tố hydro
4
Trang 52 CẤU HÌNH ELECTRON
2.1 Cấu hình electron nguyên tử
• Cấu hình electron đầy đủ của 1 nguyên tố: cấu hình chỉ
ra tất cả các phân lớp có electron trong nguyên tử của nguyên tố đó ở trạng thái cơ bản
• Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được phân loại và sắp xếp theo cấu hình electron nguyên tử ở trạng thái
cơ bản
5
Trang 62 CẤU HÌNH ELECTRON
2.1 Cấu hình electron nguyên tử
• Nguyên tử ở trạng thái cơ bản có các electron xếp thành từng lớp có mức năng lượng từ thấp đến cao
- Vd: cấu hình e nguyên tử Ca (Z = 20)
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
6
Trang 92 CẤU HÌNH ELECTRON
2.2.2 Số lượng tử phụ l ( số lượng tử obitan)
• Mỗi lớp e từ n = 2 chia ra nhiều phân lớp e
• Mỗi phân lớp e đặc trưng bằng một giá trị l
Trang 102 CẤU HÌNH ELECTRON
Hình 3: Phân bố e trên các lớp và phân lớp e
2.2.2 Số lượng tử phụ l ( số lượng tử obitan)
10
Trang 112 CẤU HÌNH ELECTRON
2.2.3 Số lượng tử từ (m)
• Sự định hướng của đám mây e trong không gian
• Về trị số: m là một số nguyên có giá trị từ -l đến +l kể cả giá trị 0
• Với một giá trị của l, thì m có (2 l + 1) giá trị
Trang 122 CẤU HÌNH ELECTRON
Hình 5: Hình dạng các obitan s, p, d, f
2.2.3 Số lượng tử từ (m)
12
Trang 132 CẤU HÌNH ELECTRON
2.2.4 Số lượng tử spin m s : cho biết chiều quay của e
• Chỉ nhận một trong 2 giá trị: +1/2 () hay -1/2 ()
Bảng: Sự phân bố e vào obitan của một số nguyên tử
13
Trang 143 Mỗi phân lớp có số lượng obitan khác nhau
s: obitan ; p: obitan; d: obitan ; f: obitan
4 Mỗi obitan có tối đa e với trái dấu
5 Số e tối đa trên mỗi phân lớp là
s: e; p: e ; d: e ; f: e
14
Trang 152 CẤU HÌNH ELECTRON
2.3 Nguyên tắc sắp xếp e nguyên tử ở trạng thái cơ bản
Nguyên lý vững bền: e sắp xếp vào phân lớp có mức năng lượng
thấp đến cao
Nguyên lý Pauli (nguyên lý loại trừ)
Trong một nguyên tử không thể tồn tại hai electron có cùng giá trị của bốn số lượng tử n, l, m và s
Trang 162 CẤU HÌNH ELECTRON
2.4 Giản đồ năng lượng của các e - Quy tắc Klechkowski
• Trong nguyên tử, năng lượng của các phân lớp electron tăng dần theo thứ tự sau:
• 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s …
16
Trang 182 CẤU HÌNH ELECTRON
2.5 Các loại cấu hình electron
2.5.1 Cấu hình e đầy đủ: chỉ ra tất cả các phân lớp có e trong
nguyên tử ở trạng thái cơ bản
2.5.2 Cấu hình e rút gọn: chỉ viết các phân lớp obitan có e sau
khí trơ liền trước đó
Vd: Al (Z = 13)
Cấu hình e đầy đủ: [1s 2 2s 2 2p 6 ] 3s 2 3p 1
Cấu hình e rút gọn: [Ne] 3s 2 3p 1
18
Trang 192 CẤU HÌNH ELECTRON
2.5.3 Cấu hình e bão hòa phân lớp: cấu hình của phân
lớp chứa số e tối đa s2, p6, d10, f14
Vd: Cu ( Z = 29) [Ar] 3d10 4s1
2.5.4 Cấu hình e nửa bão hòa phân lớp: cấu hình của
phân lớp chứa ½ số e tối đa s1, p3, d5, f7
Vd: Mn ( Z = 25) [Ar] 3d5 4s2
19
Trang 213 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ
3.1 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Hình 6 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
21
Trang 223 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ
3.2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
• Hỏi:
1 Bảng tuần hoàn là dãy các nguyên tố được sắp xếp
theo yếu tố nào tăng dần ?
2 Các nguyên tố trong cùng 1 hàng gọi là gì? Chúng có
đặc điểm gì chung ?
3 Các nguyên tố trong cùng 1 cột gọi là gì? Chúng có đặc
điểm gì chung ?
4 Ký hiệu I => VIII trên mỗi cột có ý nghĩa gì ?
5 Ký hiệu A, B trên mỗi cột có ý nghĩa gì ?
6 Số 1 đến 7 ở bên trái mỗi hàng có ý nghĩa gì ?
22
Trang 233 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ
3.3 Phân loại các nguyên tố
Trang 243 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ
3.3.2 Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố nhóm B)
• Nguyên tố chuyển tiếp ngoài (nguyên tố d)
(n-1)d1 10 ns2
• Nguyên tố chuyển tiếp trong (nguyên tố f)
(n-2)f1 14 (n-1)d0(1) ns2
Có 10 nguyên tố d cho mỗi chu kỳ, từ chu kỳ 4 đến 7
Có 14 nguyên tố chuyển tiếp f cho mỗi chu kỳ, gồm chu
kỳ 6 ( dãy lanthanid) và chu kỳ 7 ( dãy actinid )
24
Trang 254 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM CHÍNH
Biến đổi tính chất trong một chu kỳ
Đi từ trái sang phải:
• Bán kính nguyên tử nhìn chung giảm
• Năng lượng ion hóa thứ nhất và độ âm điện tăng
• Tính kim loại giảm
• Hoạt tính hóa học mạnh nhất là IA và VIIA
25
Trang 264 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM CHÍNH
Biến đổi tính chất trong một nhóm
Đi từ trên xuống dưới
• Bán kính nguyên tử tăng
• Năng lượng ion hóa thứ nhất, độ âm điện giảm
• Nhóm kim loại: tính kim loại tăng
• Nhóm phi kim: tính phi kim giảm
26
Trang 2727
Trang 285 BÀI TẬP
Vị trí kim loại, phi kim trong bảng tuần hoàn
IA (trừ H) IA: H IIA
IIIA ( trừ B) IIIA: B IVA: Sn, Pb IVA: ( trừ Sn, Pb) VA: Bi VA: (trừ Bi)
VIA: Po VIA ( trừ Po)
VIIA VIIIA
28
Trang 305 BÀI TẬP
Cách xác định phân nhóm phụ:
Cộng số e của phân lớp s và d liền kề lớp ngoài cùng
• 3 7 => Kết luận: IIIB VIIB
• 8 10 => Kết luận: VIIIB
• 11 => Kết luận: IB
• 12 => Kết luận: IIB
30
Trang 325 BÀI TẬP
1 Viết cấu hình e nguyên tử Fe (Z = 26)
2 Xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn và nêu
những tính chất cơ bản
3 Viết cấu hình e của ion Fe2+ , Fe3+
32
Trang 335 BÀI TẬP
1 Viết cấu hình của nguyên tố có số thứ tự 12 trong bảng tuần hoàn Nêu các tính chất cơ bản
33
