Sự biến đổi tính chất trong 1 nhóm A Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố mạnh dần, đồng thời tính phi kim yếu dần... Giải thích [r]
Trang 1TỔNG HỢP CÁC CÔNG THỨC
I CÔNG THỨC TÍNH SỐ MOL (MOL)
1 Theo khối lượng:
n = m M
m
Trang 2a Viết PTHH Chất nào còn dư? Tính khối lượng chất dư
b Tính khối lượng kết tủa tạo thành Sau khi loại bỏ kết tủa, tính C% các chất
còn lại sau phản ứng
Trang 3THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
I THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
1 Thành phần cấu tạo của nguyên tử
Nguyên tử được cấu tạo bởi 2 phần: vỏ nguyên tử và hạt nhân nguyên tử
Vỏ nguyên tử: mang điện tích âm gồm các eletron (e)
Hạt nhân: mang điện tích dương, gồm có 2 loại hạt:
Proton mang điện dương (p)
Nơtron không mang điện (n)
Trong nguyên tử trung hoà điện, số proton = số electron
+1,602.10-19 C = 1+ đvđt
Nơtron n mn = 1,6748.10
-27 kg 1 u
0
2 Kích thước
1 Ao = 10-10 m, 1 nm = 10-9 m, 1 nm = 10 Ao
Đường kính của nguyên tử khoảng 10-1 nm
Đường kính của hạt nhân nguyên tử khoảng 10-5 nm
Đường kính của nguyên tử lớn hơn đường kính của hạt nhân 10.000 lần
Đường kính của electron và proton khoảng 10- 8 nm
Electron chuyển động xung quanh hạt nhân, giữa electron và hạt nhân là chân
không nguyên tử có cấu tạo rỗng
Trang 43 Khối lượng
Khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng của các hạt có trong nguyên tử
Đơn vị: u (đơn vị khối lượng nguyên tử, 1u = 1,6605.10-27 kg), đvC
II HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
1 Điện tích hạt nhân (Z)
Proton mang điện tích 1+, nếu hạt nhân có Z proton thì điện tích hạt nhân bằng Z+
và số đơn vị điện tích hạt nhân bằng Z
Nguyên tử trung hòa điện, do đó:
Số đơn vị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron
Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố được gọi là số hiệu
nguyên tử của nguyên tố đó, kí hiệu là Z
Trang 5(trừ 3
1 H triti)
Bài tập áp dụng 1
a Nguyên tử X có tổng số hạt bằng 58, số nơtron gần bằng số proton Xác định số
điện tích hạt nhân Z và số khối A trong nguyên tử X
b Nguyên tử Y có tổng số các hạt bằng 82, hạt mang điện nhiều hơn hạt không
mang điện là 22 hạt Xác định số điện tích hạt nhân Z và số khối A trong nguyên
tử Y
Bài tập áp dụng 2
a Nguyên tử X có tổng số hạt bằng 52, số hạt không mang điện
bằng 1,06 lần số hạt mang điện âm Xác định số điện tích hạt nhân Z và số khối
A trong nguyên tử X
b Nguyên tử X có tổng số hạt bằng 49, số hạt không mang điện bằng 53,125% số
hạt mang điện Xác định số điện tích hạt nhân Z và số khối A trong nguyên tử X
2 Dạng 2: Giải thích kí hiệu – viết kí hiệu nguyên tử
Trang 6Bài tập áp dụng 1
Xác định số điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron, số electron, số khối A
của nguyên tố có kí hiệu nguyên tử sau:
Bài tập áp dụng 2
Cho nguyên tử X có tổng số các loại hạt là 155, trong đó số hạt mang điện nhiều
hơn số hạt không mang điện là 33 hạt Viết kí hiệu nguyên tử của X
3 Dạng 3: Xác định khối lượng nguyên tử - nguyên tử khối
Khối lượng nguyên tử = tổng khối lượng các hạt (đơn vị là gam hoặc kilôgam)
Bài tập áp dụng 1
Nguyên tử nitơ có 7 proton, 7 nơtron, 7 electron
Tính khối lượng theo gam của nguyên tử nitơ
Bài tập áp dụng 2
Biết rằng khối lượng một nguyên tử oxi nặng gấp 15,842 lần và khối lượng của
nguyên tử cacbon nặng gấp 11,9059 lần khối lượng của nguyên tử hiđro Hỏi nếu
chọn 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon làm đơn vị thì hiđro và oxi có nguyên tử
khối là bao nhiêu?
7
3Li 19 9F 23 11Na
Trang 7ĐỒNG VỊ VÀ CÁC BÀI TOÁN ĐỒNG VỊ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I ĐỒNG VỊ
Định nghĩa:
1
Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton
nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau
Nguyên tử khối là khối lượng tương đối của nguyên tử, có thể coi nguyên tử khối xấp
xỉ số khối của hạt nhân
Nguyên tử khối của một nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp
bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử
Ví dụ: Xác định nguyên tử khối của P biết rằng P có Z = 15 và N = 16
Nguyên tử khối của P là 15 + 16 = 31
Nguyên tử khối trung bình
2
Giả sử một nguyên tố có hai đồng vị
Công thức tính nguyên tử khối trung bình là:
A x + A x
A =
100 Trong đó:
A1: số khối đồng vị thứ nhất
A2: số khối đồng vị thứ hai
X1: phầ trăm (%) số nguyên tử của đồng vị thứ 1
X2: phần trăm (%) số nguyên tử của đồng vị thứ 2
Trang 8Ví dụ
Clo là hỗn hợp hai đồng vị: (chiếm 75,77%) (chiếm 24,23%) Tính
nguyên tử khối trung bình của Clo
Trang 9Giải
Nguyên tử khối trung bình của oxi là
2 Dạng 2: Tính tỉ lệ phần trăm số nguyên tử (số nguyên tử) các đồng vị khi
biết nguyên tử khối trung bình
Gọi x1 là % số nguyên tử của đồng vị 1
x2 là % số nguyên tử của đồng vị 2, …
Khi đó: x1 + x2 + x3 + … = 100
Kết hợp với nguyên tử khối trung bình ta lập hệ phương trình đại số chứa x1 , x2, …
Giải hệ xác định x1 , x2, … Suy ra yêu cầu bài toán
Bài tập áp dụng 1
Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,546 Đồng tồn tại trong tự nhiên dưới hai
dạng đồng vị Tính tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của hai đồng vị trên
Tính nguyên tử khối trung bình của Mg Giả sử trong hỗn hợp nói trên có 50
nguyên tử 25Mg thì số nguyên tử tương ứng của hai đồng vị còn lại là bao nhiêu?
Trang 10Lập phương trình nguyên tử khối trung bình (nếu cĩ)
Số khối (nguyên tử khối) mỗi đồng vị
Bài tập áp dụng 1
Nguyên tố X cĩ ba đồng vị:
a Tổng số khối của ba đồng vị là 87 Số nơtron trong đồng vị thứ hai nhiều hơn
số nơtron trong đồng vị thứ nhất 1 hạt, biết nguyên tử khối trung bình của X là 28,055
Cho một dung dịch chứa 8,19 gam muối NaX tác dụng với một lượng dư dung dịch
AgNO3 thu được 20,09 gam kết tủa
26 12 25 12
số nguyêntử Mg số nguyê
24 12 25 12
số nguyêntử Mg số nguyê
số nguyêntử Mg = 50.78,99
10
55
26 12
số nguyêntử Mg = 50.11,01
10
Trang 11a Tìm nguyên tử khối và gọi tên X
b X có hai đồng vị tự nhiên trong đó đồng vị một có số nguyên tử nhiều hơn
đồng vị hai 50% Hạt nhân đồng vị một có ít hơn hạt nhân đồng vị hai 2
nơtron Tìm số khối mỗi đồng vị
X có nguyên tử khối 35,5 X là Clo
Gọi x1 là % số nguyên tử của đồng vị 1
A = 35
A = 37
Trang 12VỎ NGUYÊN TỬ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I VỎ NGUYÊN TỬ
1 Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử
a.Mô hình nguyên tử Bo và Rơ-dơ-pho:
Trong nguyên tử, electron chuyển động trên những quỹ đạo tròn hay bầu dục xác
định
Hạn chế: Không giải thích đầy đủ tính chất của nguyên tử
Mô hình hiện đại về sự chuyển động của electron trong nguyên tử:
Trong nguyên tử, electron chuyển động rất nhanh trong khu vực xung quanh hạt
nhân nguyên tử không theo những quỹ đạo xác định tạo nên vỏ nguyên tử
2 Lớp electron và phân lớp electron
a.Lớp electron
Ở trạng thái cơ bản, các electron trong nguyên tử lần lượt chiếm các mức năng
lượng từ thấp đến cao và chia thành từng lớp
Lớp electron gồm những electron có mức năng lượng gần bằng nhau
Trong nguyên tử, có thể có nhiều lớp sắp xếp từ trong ra ngoài theo thứ tự mức
năng lượng từ thấp lên cao Thực nghiệm xác định có 7 lớp electron
b.Phân lớp electron
Mỗi lớp electron lại chia thành các phân lớp
Các electron có mức năng lượng bằng nhau thì thuộc cùng một phân lớp
Các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường s, p , d , f có 4 phân lớp
Số phân lớp trong mỗi lớp bằng số thứ tự của lớp đó (cao nhất là 4 vì chỉ có 4
phân lớp)
Các electron ở phân lớp s gọi là electron s, ở phân lớp p được gọi là các electron
p,…
3 Số electron tối đa trong một phân lớp, một lớp
a.Số electron tối đa trong một phân lớp
Ghi chú: Phân lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là phân lớp electron bão hòa
b.Số electron tối đa trong 1 lớp
Nhận xét: Số electron tối đa trong lớp thứ n là: 2.n2 (n≤4)
Phân lớp s p d f
Số electron tối
đa
2 6 10 14
Trang 13Ghi chú: Lớp electron đã chứa đủ số electron tối đa gọi là lớp electron bão hòa
Ví dụ: xác định số lớp electron của các nguyên tử ,
Số điện tích hạt nhân của N là 7
có 7 proton và 7 electron được phân bố như sau
+ 2 electron trên lớp K (n = 1)
+ 5 electron trên lớp L (n = 2)
Số điện tích hạt nhân của Al là 13
có 13 proton và 13 electron được phân bố như sau
+ 2 electron trên lớp K (n = 1)
+ 8 electron trên lớp L (n = 2)
+ 3 electron trên lớp M (n = 3)
II CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
1 Thứ tự các mức năng lượng trong nguyên tử
Các electron trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng
từ thấp đến cao
Thứ tự mức năng lượng từ thấp đến cao của các phân lớp
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s …
Để giải thích các mức năng lương trên, ta có thể dùng quy Klechkowski Mức năng
lượng tăng dần theo chiều mũi tên
2 Cấu hình electron của nguyên tử
a.Cấu hình electron nguyên tử
Cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp thuộc các lớp
khác nhau
b.Qui ước cách viết cấu hình electron
Số thứ tự của lớp electron được viết bằng các số (1, 2, 3, )
Phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái thường: s, p, d, f
Số electron viết trên kí hiệu của các phân lớp như số mũ (s2, p6, )
Trang 14Cách viết cấu hình electron nguyên tử
c.Xác định số electron của nguyên tử
Phân bố các electron vào các phân lớp theo thứ tự mức năng lượng (1s 2s 2p 3s
3p 4s 3d 4p 5s …) và tuân theo quy tắc sau: phân lớp s chứa tối đa 2 electron,
phân lớp p chứa tối đa 6 electron, phân lớp d chứa tối đa 10 electron, phân lớp f
chứa tối đa 14 electron
Khi số electron có từ 21 trở lên, sau khi phân bố electron vào các phân lớp theo
thứ tự mức năng lượng, để có cấu hình electron ta phải viết lại theo lớp khác nhau
Cấu hình electron của nguyên tử Fe là 1s22s2 2p63s23p6 3d64s2
3 Đặc điểm electron lớp ngoài cùng
Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có nhiều nhất là
8 electron
Các nguyên tử có 8 electron ở lớp ngoài cùng (ns2np6) và nguyên tử heli (1s2) không
tham gia vào các phản ứng hóa học Đó là các nguyên tử của nguyên tố khí hiếm
(khí trơ)
Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhường electron là nguyên tử
của các nguyên tố kim loại
Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng dễ nhận electron thường là
nguyên tử của các nguyên tố phi kim
Các nguyên tử có 4 electron ở lớp ngoài cùng có thể là nguyên tử của nguyên tố kim
loại hoặc phi kim
Trang 15Như vậy, khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại nguyên
tố
Trang 16BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUYÊN TỐ HĨA HỌC TÊN BÀI HỌC (ghi một dịng)
I NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG TUẦN HỒN
Các nguyên tố hĩa học được sắp xếp trong bảng tuần hồn theo các nguyên tắc :
Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử
Các nguyên tố cĩ cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng
Kí hiệu hóa học
Tên nguyên tố Độ âm điện
Nguyên tử khối trung bình
Cấu hình electron Số oxi hóa
[Ne]3s 3p2 1Số hiệu nguyên tử
2 Chu kì
Chu kì là những dãy nguyên tố mà nguyên tử của chúng cĩ cùng số lớp electron,
được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần
Số thứ tự chu kì = số lớp electron
Số lớp electron là số thứ tự hàng ngang cao nhất trên cấu hình electron
Ví dụ: Na (Z=11) cĩ 11 electron Cấu hình electron của nguyên tử Na: 1s22s22p63s1
số thứ tự hàng ngang cao nhất là 3 do đĩ Na cĩ 3 lớp electron Vậy Na thuộc chu kì 3
Hệ thống tuần hồn cĩ 7 chu kì được ghi bằng số thứ tự từ 1 đến 7
Ví dụ:
Trang 17Các chu kì 1, 2, 3 là các chu kì nhỏ
Các chu kì 4, 5, 6,7 là các chu kì lớn
Chu kì 7 chưa đầy đủ
Bắt đầu mỗi chu kì là kim loại kiềm kết thúc chu kì là nguyên tố khí hiếm (trừ chu
kì 1)
3 Nhóm nguyên tố
Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương
tự nhau do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột
Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị
Số electron hóa trị thường là electron ở lớp ngoài cùng hoặc ở cả phân lớp sát ngoài
cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa
Ví dụ
S (Z = 16) có 16 electron cấu hình e của S là 1s s2p 3s23p4
Giải
Có 3 lớp electron lớp ngoài cùng là lớp thứ ba có hai phân lớp 3s23p4
tổng số mũ 2 + 4 = 6 có 6 electron lớp ngoài cùng S thuộc nhóm VI
Lưu ý:
Số electron lớp ngoài cùng (nguyên tố s,p) = tổng số mũ trên các phân lớp của lớp
ngoài cùng
Số thứ tự nhóm ghi bằng số La Mã
Bảng tuần hoàn được chia làm 2 loại nhóm
Nhóm A: bao gồm các nguyên tố s và nguyên tố p, có 8 nhóm A từ IA VIIIA
Nhóm B: bao gồm các nguyên tố d và nguyên tố f, có 8 nhóm B từ IB VIIIB (mỗi
Trang 18A điện tích hạt nhân B bán kính nguyên tử.
C khối lượng nguyên tử D A và C đúng
Nhận xét nào sau đây đúng?
A X thuộc nhóm IVA, Y thuộc nhóm IIA
B X thuộc nhóm IIA, Y thuộc nhóm IVA
C X thuộc nhóm VA, Y thuộc nhóm IIA
D X thuộc nhóm VIA, Y thuộc nhóm IIA
Bài tập áp dụng 6
Số hiệu nguyên tử Z của các nguyên tử X, Y là 7, 19 Nhận xét đúng là
A X, Y thuộc cùng chu kì
B X, Y thuộc chu kì 2
C X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 4
D X thuộc chu kì 3, Y thuộc chu kì 6
Trang 19SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
I TÍNH KIM LOẠI, TÍNH PHI KIM
Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ mất electron để trở thành ion dương Nguyên tử càng dễ mất electron tính kim loại càng mạnh
Ví dụ
Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2
Mg → Mg2++ 2e
Nguyên tử càng dễ mất electron → tính kim loại càng mạnh
Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron để trở thành ion âm Nguyên tử càng dễ thu electron tính phi kim càng mạnh
Ví dụ
P (Z = 15): 1s22s22p63s23p3
P + 3e → P
Nguyên tử càng dễ thu electron → tính phi kim càng mạnh
1 Sự biến đổi tính chất trong 1 chu kỳ
Trong một chu kỳ, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố yếu dần, đồng thời tính phi kim mạnh dần
Ví dụ: Trong chu kỳ 3:
Tính kim loại của: Na > Mg > Al Tính phi kim của: Si < P < S < Cl
Giải thích
Trong một chu kì, khi đi từ trái sang phải thì:
Điện tích hạt nhân tăng, số lớp electron không đổi
hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng,
bán kính nguyên tử giảm,
khả năng nhường electron giảm đồng thời khả năng thu thêm electron tăng lên,
tính kim loại giảm và tính phi kim tăng
Trang 202 Sự biến đổi tính chất trong 1 nhóm A
Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các
nguyên tố mạnh dần, đồng thời tính phi kim yếu dần
Ví dụ: Trong nhóm IA, tính kim loại của:
Li < Na < K < Rb < Cs
Ví dụ: Trong nhóm VIIA, tính phi kim của:
F > Cl > Br > I
Giải thích
Trong một nhóm, khi đi từ trên xuống thì:
Điện tích hạt nhân tăng, số lớp electron tăng vượt mạnh hơn
Lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm,
bán kính nguyên tử tăng,
khả năng nhường electron tăng đồng thời khả năng thu thêm electron giảm,
tính kim loại tăng và tính phi kim giảm
3 Độ âm điện
Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử
đó khi hình thành liên kết hóa học
Lưu ý: Độ âm điện của nguyên tử càng lớn thì tính phi kim của nó càng mạnh và
ngược lại
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì giá trị độ âm điện
của các nguyên tử nói chung tăng dần
Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì giá trị độ âm điện
của các nguyên tử nói chung giảm dần
Kết luận: Tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều
tăng dần của điện tích hạt nhân
II HÓA TRỊ CỦA NGUYÊN TỐ
Trong 1 chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố trong hợp chất
với oxi tăng lần lượt từ 1 đến 7, còn hóa trị của các phi kim trong hợp chất với hiđro
giảm từ 4 đến 1
Trang 21Oxit lưỡng tính
Oxit axit
P2O5
Oxit axit
Oxit axit
Cl2O7
Oxit axit NaOH
Bazơ
mạnh
(kiềm)
Mg(OH)2Bazơ yếu
Al(OH)3Hiđroxit lưỡng tính
H2SiO3Axit yếu
H3PO4Axit trung bình
H2SO4Axit mạnh
HClO4Axit rất mạnh
Kết luận: Trong một chu kì, đi từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân,
tính bazơ của các oxit và hiđroxit tương ứng yếu dần đồng thời tính axit của chúng
mạnh dần
Tính bazơ tỉ lệ tính kim loại - tính axit tỉ lệ tính phi kim
IV ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN
Tính chất của các nguyên tố cũng như thành phần và tính chất của các đơn chất và hợp
chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt
nhân nguyên tử
Bài tập áp dụng 1
Trong một chu kì, bán kính nguyên tử các nguyên tố
A tăng theo chiều tăng của điện tích hạt nhân
B giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân
C giảm theo chiều tăng của tính kim loại
D tăng theo chiều tăng tính phi kim
Bài tập áp dụng 2
Các nguyên tố halogen được sắp xếp theo chiều bán kính nguyên tử giảm dần (từ trái
sang phải) là
A I, Br, Cl, F B I, Br, F, Cl C F, Cl, Br, I D Br, I, Cl, F
Trang 22Bài tập áp dụng 3
Theo qui luật biến đổi tính chất đơn chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì
A phi kim mạnh nhất là iot B kim loại mạnh nhất là liti
C phi kim mạnh nhất là flo D kim loại yếu nhất là xesi
Bài tập áp dụng 4
Các nguyên tố của chu kì 2 được sắp xếp theo chiều giá trị độ âm điện giảm dần (từ
trái qua phải) là
A F, O, N, C, B, Be, Li B Li, B, Be, N, C, F, O
C Be, Li, C, B, O, N, F D N, O, F, Li, Be, B, C
Trang 23Ý NGHĨA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ CỦA NGUYÊN TỐ VÀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ CỦA
NÓ
Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể xác định cấu tạo nguyên tử và viết
cấu hình electron nguyên tử
Vị trí của một nguyên tố
Số thứ tự của nguyên tố Số electron, số proton, số
II QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ
Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể suy ra những tính chất cơ bản của
Hóa trị cao nhất của nguyên tố với oxi = số thứ tự nhóm
Hóa trị của nguyên tố với hiđro = 8 – số thứ tự nhóm
Công thức oxit cao nhất Công thức hợp chất khí với hiđro Công thức hidroxit tương ứng và tính axit hay bazơ của chúng Nếu nguyên tố phi kim thì hidroxit tương ứng là axit
Nếu nguyên tố là kim loại thì hidroxit tương ứng là bazơ
Trang 24
Ví dụ
Nitơ thuộc chu kì 2, nhóm VA (Nitơ là phi kim)
Oxit cao nhất là: N2O5
Do đó: N O 2 5 + H2 O 2HNO 3
Hiđroxit tương ứng là axit: HNO3
III SO SÁNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MỘT NGUYÊN TỐ VỚI CÁC
NGUYÊN TỐ LÂN CẬN
Dựa vào qui luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể suy
ra tính chất của các nguyên tố với các nguyên tố lân cận
Nguyên tố clo thuộc chu kì 3 và nhóm VIIA Hãy cho biết đặc điểm về cấu hình electron
nguyên tử và tính chất hóa học cơ bản của clo
Bài tập áp dụng 2
Hai nguyên tô A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn có tổng
số đơn vị điện tích hạt nhân là 25
A Viết cấu hình electron Xác định hai nguyên tố A và B thuộc chu kì nào, nhóm nào?
B So sánh tính chất hóa học của chúng
Bài tập áp dụng 3
Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử một nguyên tố X thuộc nhóm VIIA là
28
a Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó
b So sánh tính chất hóa học của X với lưu huỳnh (Z = 16) và clo (Z = 17)
Trang 26BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH NGUYÊN TỐ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I DẠNG TOÁN 1: XÁC ĐỊNH TÊN NGUYÊN TỐ DỰA VÀO % KHỐI LƯỢNG
CÁC NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT OXIT CAO NHẤT VÀ HỢP CHẤT KHÍ
R O RO
Nếu gọi y là hóa trị của R với hiđro khi đó
x+y = 8 ( R thuộc nhóm IVA,VA,VIA,VIIA) Hợp chất khí với hiđro có dạng RHy (hay RH(8-x))
2 Phương pháp:
Từ công thức oxit cao nhất Công thức hợp chất với hidro (hoặc ngược lại)
Lập tỉ lệ % khối lượng các nguyên tố trong hợp chất tương ứng suy ra giá trị MR
Trang 27x 2
RO Nếu oxit có dạng (x: chẳn):
R
= x
hợp chất khí với hidro của R là
Dựa vào điều kiện đề bài ta xác định nguyên tử khối M (M m
n
)
Từ giá trị M tìm được tên kim loại
Bài tập áp dụng 1
Khi cho 0,6 gam một kim loại nhóm IIA tác dụng với nước tạo ra 0,336 lit khí hiđro
(ở điều kiện tiêu chuẩn) Xác định kim loại đó
Bài tập áp dụng 2
Trang 28Cho 0,48 gam một kim loại nhóm IIA tác dụng hết với 200 gam dung dịch HCl
14,6% thu được dung dịch (A) và 0,448 lit khí hiđro (điều kiện tiêu chuẩn)
a Xác định tên kim loại
b Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A
Bài tập áp dụng 3
Cho 31 gam hỗn hợp gồm kim loại Natri và một kim loại kiềm (R) tác dụng hết với
nước ta được dung dịch (A) Để trung hòa dung dịch (A) phải dùng 2 mol HCl Xác
định kim loại R
Trang 29LIÊN KẾT ION – TINH THỂ ION TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I SỰ HÌNH THÀNH ION, CATION, ANION
1 Ion, cation, anion
a.Ion
Nguyên tử trung hòa về điện khi nhường hay nhận e thì trở thành phần tử mang
điện gọi là ion
b.Sự tạo thành cation
Ví dụ:
Na có 11p mang điện tích 11+
Na có 11e mang điện tích 11- Do đó nguyên tử Na trung hòa điện Có 11p
mang điện tích 11+ Có 10e mang điện tích 10-
Phần còn lại của nguyên tử Na mang điện tích 1+
Có thể biểu diễn quá trình trên bằng phương trình sau:
Na Na+ + e Khi nguyên tử của các nguyên tố nhường electron trở thành ion dương còn gọi là
Trang 30F có 9p mang điện tích 9+
F có 9e mang điện tích 9-
Nguyên tử F trung hòa về điện
Có 9p mang điện tích 9+
Có 10e mang điện tích 10-
Nên phần còn lại mang điện tích 1- là ion F-
Có thể biểu diễn quá trình trờn bằng phương trình sau: F +1e F-
Khi nguyên tử của các ng/tố nhận e trở thành ion âm còn gọi là anion
Ví dụ:
N + 3e N
3-O + 2e O 2-
Cl + 1e Cl-
2 Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử
Ion đơn nguyên tử là ion tạo thành từ một nguyên tử
4
2.1e
Trang 31III TINH THỂ - TINH THỂ ION
1 Tinh thể
Cấu tạo từ những nguyên tử, ion hoặc phân tử và chúng được sắp xếp theo một trật
tự nhất định trong không gian
Mạng tinh thể NaCl có cấu trúc hình lập phương
1 ion Na+ được bao quanh bởi 6 ion Cl- và ngược lại
Ví dụ
Mạng tinh thể NaCl có cấu trúc hình lập phương: 1 ion Na+ được bao quanh bởi 6
ion Cl- và ngược lại
2 Tính chất hợp chất ion
Thường tan nhiều trong nước
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao
Khi nóng chảy hay tan trong nước thì dẫn điện (trạng thái rắn ban đầu không dẫn
điện)
Trang 32LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
Liên kết giữa N bằng 3 cặp e ta có liên kết ba
Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa 2 nguyên tố bằng cặp electron chung
Liên kết giữa 2 nguyên tử H và N là liên kết cộng hóa trị không phân cực
2 Liên kết giữa các nguyên tử khác nhau-sự hình thành hợp chất
a.Sự hình thành phân tử hiđroclorua (HCl)
H + H hay Cl H
công thức e CTCT
Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron bị lệch về 1 nguyên tử gọi là liên kết
cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực
b.Sự hình thành phân tử khí cacbon đioxit (CO2) , (cấu tạo mạch thẳng)
Cl :
:O: :O :C :O :
Trang 33Phân tử CO2 không phân cực
3 Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị
Lỏng, rắn, khí
Ví dụ: H2O, rượu etylic, đường saccarozơ,…
Chất không phân cực tan trong dung môi không phân cực
Chất phân cực tan trong dung môi phân cực
Các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị không phân cực dẫn được điện
II VIẾT CÔNG THỨC CẤU TẠO MỘT SỐ HỢP CHẤT THƯỜNG GẶP
1 Nguyên tắc chung:
Công thức cấu tạo chỉ có ý nghĩa tương đối, nhằm thỏa mãn hóa trị của nguyên tố
Mỗi hóa trị được biểu diễn bằng một gạch chung giữa 2 nguyên tử
Nếu số nguyên tử trong phân tử có số lẻ, số chẵn thì: lẻ ở giữa, chẵn nằm ở hai bên
b.Axit (có oxi)
Axit có bao nhiêu H, vẽ bấy nhiêu nhóm HO-
Nối các nhóm HO với nguyên tố trung tâm (thường là phi kim)
Nếu nguyên tố trung tâm chưa đủ hóa trị thì thêm =O vào cho đủ, nếu vẫn còn
dư oxi thì tạo liên kết cho nhận
Ví dụ: viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau
a H2CO3, H2SO4, HClO, HN , O3 H3PO4
b H2CO3, H2SO4, HClO, HNO3, H3PO4
c.Bazơ
Gắn các nhóm HO- của baz với kim loại bazơ sao cho phù hợp với hóa trị
Ví dụ: viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau
Ví dụ: viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau
a Na2CO3, K3PO4, CaSO4, Mg(NO3)2, Ba3(PO4)2
b Na2CO3, K3PO4, CaSO4, Mg(NO3)2, Ba3(PO4)2
c Na2CO3, K3PO4, CaSO4, Mg(NO3)2, Ba3(PO4)2
Trang 34HÓA TRỊ VÀ SỐ OXI HÓA TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I CÁCH XÁC ĐỊNH HÓA TRỊ
1 Điện hóa trị
Trong hợp chất ion, hoá trị của một nguyên tố bằng điện tích của ion và được gọi là
điện hoá trị của nguyên tố đó
Ví dụ: NaCl là hợp chất ion: tạo bởi cation Na+ và anion Cl- , natri có điện hoá trị là
1+, clo có điện hoá trị là 1-
2 Cộng hóa trị
Trong hợp chất cộng hoá trị, hoá trị của một nguyên tố được xác định bằng số liên
kết CHT của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử và được gọi là cộng hoá trị của
Số oxi hoá của nguyên tố trong đơn chất bằng không
Ví dụ: Số oxi hóa của các nguyên tố Cu, Zn, O… trong Cu, Zn, O2… bằng 0
b.Qui tắc 2:
Trong một phân tử, tổng số số oxi hoá của các nguyên tố bằng không:
Ví dụ: Tính tổng số oxi hóa các nguyên tố trong NH3 và HNO2 tính số oxi hóa của
N
c.Qui tắc 3:
Số oxi hoá của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích ion đó Trong ion đa nguyên
tử, tổng số số oxi hoá của các nguyên tố bằng điện tích ion
Ví dụ: số oxi hóa của K, Ca, Cl, S trong K+, Ca2+, Cl-, S2- lần lượt là +1, +2, -1, -2
d.Qui tắc 4:
Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hoá của hidro bằng +1, trừ một số trường hợp
như hiđrua kim loại ( NaH, CaH2…)
Số oxi hoá của oxi bằng -2 trừ trường hợp OF2, peoxit ( chẳng hạn H2O2…)
Trang 36
PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I KHÁI NIỆM
1 Quan niệm cũ
Chất oxi hóa là chất cho oxi
Chất khử là chất nhận oxi
2 Quan niệm mới
Chất oxi hóa là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng
Chất khử là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng
Ví dụ: Đun nóng CuO với khí H2 +2 0 0 0 +1
Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển electron giữa các
chất phản ứng, hay phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay
đổi số oxi hoá của một số nguyên tố
Chất khử Nhường electron Số oxi hóa tăng
Chất oxi hóa Nhận electron Số oxi hóa giảm
Sự khử Quá trình nhận electron Làm giảm số oxi hóa
Sự oxi hóa Quá trình nhường electron Làm tăng số oxi hóa
4 Phương pháp thăng bằng electron
tổng electron nhường = tổng electron nhận
II CÁC BƯỚC THIẾT LẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố
Bước 2: Viết các quá trình oxi hóa khử
Bước 3: Tìm hệ số để tổng electron nhường bằng tổng electron nhận
Bước 4: Đưa hệ số cân bằng và kiểm tra sự cân bằng
Ví dụ
Cân bằng phản ứng sau đây:
a Fe2O3 + CO → Fe + CO2
Trang 38LUYỆN TẬP PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ ĐƠN GIẢN
Phản ứng xảy trong đó có một chất đóng vai trò chất oxi hóa và một chất đóng vai trò
chất khử, hoặc phản ứng tự oxi hóa khử
8Al + 30HNO3 8Al(NO)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
II PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ PHỨC TẠP
Có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hóa cùng lúc (từ 3 nguyên tố trở lên)
Trang 39Phương trình hoàn chỉnh
FeS + 12HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O
Bài tập áp dụng
Cân bằng các phản ứng hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron
a CrCl3 + Br2+NaOH → Na2CrO4+ NaBr + NaCl + H2O
b H2S+ KMnO4+H2SO4 → MnSO4+ S + K2SO4 + H2O
c CuFeS2 + HNO3 → Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3+ H2SO4+ NO2 + H2O
d Cu2S + HNO3 → Cu(NO 3)2 + CuSO4 + NO + H2O
Trang 40PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN MOL ELECTRON TÊN BÀI HỌC (ghi một dòng)
I ĐẶC ĐIỂM
Không phải là phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa - khử, mặc dù phương pháp
thăng bằng electron dùng để cân bằng phản ứng oxi hóa - khử cũng dựa trên sự bảo
toàn electron
Sử dụng phương pháp sơ đồ để hệ thống hóa nhanh bài toán và từ đó rút gọn các
phương trình chuyển hóa
II NGUYÊN TẮC:
Áp dụng trong trường hợp có nhiều chất oxi hóa, chất khử trong một hỗn hợp phản
ứng qua nhiều giai đoạn
Tổng số electron cho bằng tổng số electron nhận
Dùng sơ đồ chuyển hóa, xác định trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất trong
quá trình phản ứng
III MỘT SỐ DẠNG TOÁN BẢO TOÀN MOL ELECTRON:
1 Kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO 3 , H 2 SO 4 đặc
a.Lý thuyết
Xét tỉ lệ sản phẩm khử & axit khi tác dụng kim loại
HNO3:
2HN+5O3 + 1e → NO3─ + N+4O2 + H2O 4HN+5O3 + 3e → 3NO3─ + N+2O + 2H2O 10HN+5O3 + 8e → 8NO3─ + N+12O + 5H2O 12HN+5O3 + 10e → 10NO3─ + N02 + 6H2O 10HN+5O3 + 8e → 9NO3─ + N- 3H+