Bảng tuần hoàn ( chương trình hóa đại cương DHYD TP HCM)

HỆ THỐNG TUẦN HOÀNSỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC... Nghiên cứu tia X Tìm ra sự liên hệ giữa điện tích hạt nhân và tính chất các nguyên tố.. Định luật tuần

HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Vì sao phải sắp xếp các nguyên tố

theo hệ thống?

 Dễ nhớ

 Định hướng cho việc nghiên cứu

các nguyên tố

 Tạo điều kiện cho việc phát hiện và điều chế các nguyên tố mới.

Cách sắp xếp của Mendeleev

Theo thứ tự tăng dần của khối lượng nguyên tử

Dành 4 chỗ trống cho 4 nguyên tố chưa được phát hiện:

44, 68, 72, & 100

Một số ngoại lệ

Ar (AW=39.948) đứng trước

K (AW =39.0983)

Co (AW=58.9332) đứng trước

Ni (AW=58.69)

Giải thích các ngoại lệ

Moseley, Henry Gwyn Jeffreys

1887–1915, nhà vật lý người Anh.

Nghiên cứu tia X

Tìm ra sự liên hệ giữa điện tích hạt nhân và tính chất các nguyên tố.

Giải quyết được những vướng mắc của định luật tuần hoàn Mendeleev.

Định luật tuần hoàn mới

Các nguyên tố được sắp xếp thứ tự tăng dần của đơn vị điện tích hạt nhân

 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 5d 4f 6p

 Nguyên tố A : có điện tử cuối ở vân đạo s và p

 Nguyên tố B : có điện tử cuối ở vân đạo d

I A II A III B IV B V B VI B VII B VIII B I B II B III A IV A V A VI A VII A VIII A

* Designates that **Lanthanum Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

all isotopes are Series 140.12 140.91 144.24 * 145 150.36 151.96 157.25 158.93 162.51 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97 radioactive 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

P e r i o d i c T a b l e o f t h e

E l e m e n t s

Hệ THống Tuần Hoàn

 Hàng ngang : chu kỳ

 Có 7 chu kỳ, chu kỳ 7 chưa đầy đủ

 Các nguyên tố trong cùng chu kỳ có cùng số lớp vỏ electron.

1 2 3 4 5 6 7

 Cột dọc : Nhóm

 Các nguyên tố trong cùng nhóm có tính chất tương tự.

 Có cấu hình electron tương tự

Các nguyên tố nhóm B (các nguyên tố chuyển tiếp) có số electron hóa trị = số electron lớp vỏ ngoài cùng + số electron ở phân lớp d kế cận = số thứ tự nhóm.

Lưu ý:

nhóm VIIIB gồm 3 cột (ứng với số

electron hóa trị = 8, 9, và 10)

 28 nguyên tố f ( họ Lanthanide và actinide ) thuộc nhóm 3B

 Nhóm IA : kim loại Kiềm

 Nhóm IIA: Kim loại Kiềm thổ

 Nhóm VIIA: nhóm Halogen

 Nhóm VIIIA: (nhóm 0) khí trơ

1 s 1 chu kì 1, phân nhóm IA

1s 2 2 s 1 chu kì 2, phân nhóm IA

1s 2 2s 2 2p 6 3 s 1 chu kì 3, phân nhóm IA

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4 s 1 chu kì 4, phân nhóm IA 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5 s 1 chu kì 5, PN IA 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10

5p 6 6 s 1 chu kì 6, phân nhóm IA

 Ca (20) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 chu kì 4,

phân nhóm IIA

 Mg (12) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 chu kì 3, phân nhóm IIA

 *Nguyên tố chuyển tiếp (B)

 1/ nếu điện tử lớp ngoài cùng và

sát ngoài cùng (4s và 3d) = 3 – 7 thì đó là số thứ tự của nhóm

 VD

 Ti (22) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 chu kì 4, phân nhóm IVB

 Mn (25) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 chu kì 4, phân nhóm VIIB

 Cr (24) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 chuyển thành 4s 1 3d 5 chu kì 4, phân nhóm VIB

 2/ nếu điện tử lớp ngoài cùng và

sát ngoài cùng (4s và 3d) = 8,9,10 thiø số thứ tự của nhóm là VIIIB

 VD

 Fe (26) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 chu kì 4, phân nhóm VIIIB

 Co (27) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 chu kì 4, phân nhóm VIIIB

 Ni (28) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 chu kì 4, phân nhóm VIIIB

 3/ nếu điện tử lớp ngoài cùng và

sát ngoài cùng (4s và 3d) = 11, 12 thì lúc đó số thứ tự của nhóm= số điện tích của 4s

 VD

 Cu (29) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 chuyển thành 4s 1 3d 10 chu kì 4, phân nhóm iB

 Zn (30) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 chu kì

4, phân nhóm iiB

He 2

Ne 10

Ar 18

Kr 36

Xe 54

Rn 86

 Electron đang được điền vào vào phân lớp S.

 Kim loại kiềm s 1

 Kim loại kiềm thổ s 2

 Lưu ý trường hợp đặc biệt của

He (thuộc nhóm khí trơ)

s2

s1 Các nguyên tố S

Kim loại chuyển tiếp – nguyên tố d

Nguyeân toá P p1 p2 p3 p4 p5 p6

Nguyeân toá F

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14

Viết tắt cấu hình electron dựa

vào hệ thống tuần hoàn

SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Các tính chất cần lưu ý

Bán kính nguyên tử

 Khó khăn: “ làm thế nào để đo kích

• Đám mây electron không có giới

hạn xác định

Bán kính nguyên tử = ½ khoảng cách giữa

2 hạt nhân.

Bán kính

Các loại bán kính

 Bán kính kim loại

 Bán kính Cộng hóa trị

 Bán kính ion

 Bán kính Van Der Wall

các sổ tay hóa học.

Quy luật biến đổi

 Hai yếu tố ảnh hưởng.

Mức năng lượng

• Electron ở phân lớp có năng lượng

càng cao thì càng xa hạt nhân

Điện tích hạt nhân Z (số proton)

• Z càng lớn, tác dụng hút electron

của hạt nhân càng mạnh

 Số phân lớp

tăng (n tăng)

 Z tăng

 Ảnh hưởng của

n mạnh hơn của

Z nên bán kính tăng.

H Li Na K Rb

Chu kỳ

 Đi từ đầu đến cuối chu kỳ.

• Cùng số phân lớp (n không đổi)

• Z tăng

• Bán kính giảm

Năng lượng ion hóa

 Năng lượng cần cung cấp để bứt electron ra khỏi nguyên tử hay ion

ở trạng thái khí.

 Bứt 1 electron làm tăng điện tích lên 1 đơn vị.

 Năng lượng dùng để bứt electron đầu tiên : năng lượng ion hoá thứ nhất.

Năng lượng ion hóa

 Năng lượng để bứt electron thứ 2 (từ ion mang điện tích +1): năng

I3> I2 > I1

Ntử I1 I2 I3

HHeLiBeBCN

O

F Ne

O

F Ne

Các yếu tố ảnh hưởng

 Z : Z tăng  I tăng.

 n : n tăng  I giảm

 Các cấu hình bão hòa và bán bão hòa có năng lượng thấp, để đạt tới các cấu hình này chỉ cần I nhỏ.

 Hiệu ứng chắn

Hiệu ứng chắn

 Các electron bên

trong có tác dụng che chắn các

electron bên ngoài khỏi tác dụng của hạt nhân.

 Hiêu ứng chắn càng

lớn, I càng nhỏ

Quy luật biến đổi trong nhóm

 I1 giảm khi đi từ trên xuống

dưới trong một phân nhóm

Quy luật biến đổi trong chu kỳ

 Các nguyên tố trong cùng chu kỳ có :

n giống nhau.

Cùng hiệu ứng chắn.

Z tăng từ đầu đến cuối chu kỳ

I 1 tăng từ đầu đến cuối chu kỳ.

 Lưu ý ngoại lệ cho các cấu hình

bán bão hòa.

I 1

Z

He

 He và H.

Cùng hiệu ứng chắn

He có Z lớn hơn

H

Be có Z lớn hơn

Li Be

E dương thể hiện quá trình nhận electron

không được thuận lợi.

Ne(g) + e  Ne(g) E = 40 kJ/mol

Quy luật biến đổi

 A tăng (giá trị  E càng âm) khi đi từ đầu đến cuối chu kỳ

 A giảm từ trên xuống dưới trong

một phân nhóm

khi nguyên tử có cấu hình electron quá bền, khả năng nhận thêm

Ái lực electron

Ion đẳng điện tử

 Có cùng số electron

 Cùng cấu hình electron

 Kích thước phụ thuộc vào Z

 Ví dụ:

 Al +3 Mg +2 Na +1 Ne F -1 O -2 và N -3

 Cùng có 10 electron

 Cùng cấu hình 1s 1 2s 2 2p 6

Kích thước ion đẳng điện tử

Độ âm điện

Độ âm điện

 Thể hiện khả năng hút cặp electron liên kết của một nguyên tử

 Lưu ý không nhầm lẫn với ái lực

electron

 Độ âm điện tỉ lệ thuận với ái lực

electron.

Quy luật biến đổi

 Giảm theo nhóm

 Tăng theo chu kỳ

 Thang độ âm điện hay sử dụng là

Phân loại nguyên tố

Phi kim : A lớn , dễ nhận electron.

Năng lượng ion hóa , độ âm điện

Ái lực electron TĂNG

Bán kính nguyên tử

BÀI TẬP

1 Các AO 4s, 4px, 4py, 4pz, 4dxy, 4dyz, 4dzx, 4dx2 – y2, 4dz2 ứng với các giá trị nào của các số lượng tử?

2. Mỗi tổ hợp các số lượng tử sau ứng với obitan nguyên tử nào?

a n = 3; l = 0; m = 0

b n = 4; l = 1; m = 0

c n = 5; l = 0; m = 0

3 Một nguyên tử ở trạng thái cơ bản có phân lớp e ngoài cùng là 4p 2

- Hãy viết cấu hình e của nguyên tử đó dưới dạng chữ và dạng ô lượng tử

- Hai e của 4p 2 có thể ứng với những giá trị nào của 4 số lượng tử?

HD:

+1 0 -1 +1 0 -1 +1 0 -1