Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Bản chất sóng – hạt của các hạt vi mô
Hạt vi mô có khối lượng m khi chuyển động với vận
tốc v sẽ tạo nên sóng truyền đi với bước sóng ?
? e là vi hạt chuyển động quanh nhân ? e có bản
chất sóng
? Có thể mô tả chuyển động của 1 e bằng hàm sóng ?
Nguyên lí bất định của Heisenberg :
?Đối với hạt e, có thể xác định chính xác năng lượng
(động lượng, vận tốc)
?Không thể xác định chính xác vị trí của e.
? Xác định xác suất có mặt của e
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 1 CHƯƠNG 1 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 2 I.1. NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ -Nguyên tử, phân tử -Nguyên tử gam, phân tử gam -Mol -Đương lượng và định luật đương lượng tự đọc HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 3 I.2. KHÁI NIỆM VỀ NGUYÊN TỬ Hạt Khối lượng tuyệt đối (kg) Khối lượng tương đối (đvC) Điện tích (ĐV e) Electron 9,109390.10 -31 0,000549 0 - 1 Proton 1,672623.10 -27 1,007277 1 + 1 Neutron 1,674929.10 -27 1,008665 1 0 Nguyên tử Các chất Hạt vật chất Electron Hạt Nhân Hạt proton Hạt neutron (Z) + (N) = (A) (e) HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 4 Câu 1. Trong các phát biểu cho sau đây, các phát biểu đúng là: 1) Các nguyên tử cĩ cùng điện tích hạt nhân Z và cĩ số khối A khác nhau được gọi là các đồng vị. 2) Hạt nhân nguyên tử của các đồng vị của một nguyên tố cĩ số nơtron khác nhau. 3) Nguyên tử lượng của một nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hồn là trung bình cộng của nguyên tử lượng của các đồng vị theo tỷ lệ tồn tại trong tự nhiên. 4) Trừ đồng vị cĩ nhiều nhất của một nguyên tố X, các đồng vị khác đều là những đồng vị phĩng xạ. a) 1 b) 1,2 c) 1,4 d) 1,2,3 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 5 Câu 2 Khối lượng nguyên tử của đồng vị 1 2H gồm: a) Khối lượng của 1 proton + 1 nơtron b) khối lượng của electron c) khối lượng của electron + 1 nơtron d) khối lượng của 1 proton Câu 3 Chọn phát biểu đúng về tính chất của các đồng vị của cùng 1 nguyên tố: a) Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì giống nhau về tất cả các tính chất lí, hĩa học. b) Các nguyên tử cĩ cùng điện tích hạt nhân, cĩ số khối như nhau được gọi là các đồng vị. c) Các đồng vị cĩ cùng số proton và cùng số nơtron. d) Đồng vị chiếm cùng một ơ trong bảng hệ thống tuần hồn các nguyên tố. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 6 Các lý thuyết cấu tạo nguyên tử HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 7 I.3. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ 1.Các luận điểm cơ bản a.Bản chất sóng – hạt của các hạt vi mô Hạt vi mô có khối lượng m khi chuyển động với vận tốc v sẽ tạo nên sóng truyền đi với bước sóng h λ= mv Hệ thức De Broglie e là vi hạt chuyển động quanh nhân e có bản chất sóng Có thể mô tả chuyển động của 1 e bằng hàm sóng HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 8 b.Nguyên lí bất định của Heisenberg : h Δx.Δv 2πm x, v là sai số về vị trí, vận tốc Đối với hạt e, có thể xác định chính xác năng lượng (động lượng, vận tốc) Không thể xác định chính xác vị trí của e. Xác định xác suất có mặt của e I.3. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 9 c.Phương trình sóng Schrodinger H = E Hàm toán tử HalmitonH E: năng lượng điện tử : hàm sóng (hàm xác suất) 1 electron được đặc trưng bằng 1 hàm (x,y,z) 2(x,y,z) : xác suất tìm được e ở vị trí (x,y,z) Ý nghĩa: Vùng không gian quanh hạt nhân được giới hạn bởi bề mặt có cùng xác suất tìm thấy e cao nhất (>90%) : đám mây điện tử (orital nguyên tử AO) I.3. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 10 2.Giải phương trình sóng Schrodinger – Các số lượng tử Khi giải phương trình sóng, trạng thái chuyển động của 1 e trong nguyên tử đặc trưng bởi 4 đại lượng: Năng lượng Độ lớn moment động lượng orbital Hình chiếu moment động lượng orbital Hình chiếu moment động lượng spin n l m l m s Bốn số lượng tử I.3. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 11 2.Giải phương trình sóng Schrodinger – Các số lượng tử Số lượng tử chính n Giá trị: n = 1, 2, 3, 4, , ∞ (số nguyên dương) Xác định mức năng lượng e trong nguyên tử (n E) Xác định kích thước AO (đám mây e) Các e có cùng n sẽ có cùng mức năng lượng, được xếp vào cùng 1 lớp e: n 1 2 3 4 5 6 7 Kí hiệu K L M N O P Q I.3. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 12 2.Giải phương trình sóng Schrodinger – Các số lượng tử Số lượng tử phụ l : Xác định hình dạng của AO Giá trị: với một giá trị n sẽ có n giá trị l: 0,1, ,(n-1) VD: n =1 l = 0 n=2 l = 0, 1 Các e có cùng l sẽ có cùng phân mức năng lượng, được xếp vào cùng 1 phân lớp e. Hình dạng z y x z y x z y x dps Ɩ 0 1 2 3 4 Kí hiệu (tên) s p d f g HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 13 2.Giải phương trình sóng Schrodinger – Các số lượng tử Số lượng tử từ m l : định hướng AO trong không gian Giá trị: với một giá trị l sẽ có (2l +1) giá trị m l m l = +l, ., +1, 0, -1, , -l 1 giá trị m l tương ứng với 1AO định hướng khác nhau trong không gian n =1 l = 0 (1s) m l = 0 AO 1s n=2 l =0 (2s) m l = 0 AO 2s l = 1 (2p)m l = +1; 0; -1 3 AO 2p x 2p y 2p z HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 14 n=3 l =0 (3s) m l = 0 0 AO 3s l = 1 (3p) m l = +1; 0; -1 +1 0 -1 3 AO 3p x 3p y 3p z l=2 (3d) m l =+2; +1;0;-1;-2 +2 +1 0 -1 -2 5AO 3d xy 3d xz 3d yz 3d x2 –y2 3dZ2 Lưu ý: trong phân lớp l có (2l+1) AO trong lớp n thì có n2 AO 1 AO đặc trưng bởi 3 số lượng tử : n , l , m l HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 15 z y s x y x y x z y p x z z p y z p x HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 16 z y d x y x z y x z d xz y x z d yz y x z d xy d x2 y2- z2 Lưu ý: Tên gọi chính xác của 1AO được biểu diễn đầy đủ cả 3 số lượng tử n, l, m l HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 17 Số lượng tử spin m s : đặc trưng cho trạng thái chuyển động nội tại của điện tử trong nguyên tử Giá trị : m s = ½ ; m s = - ½ Tổng kết: • n - xác định năng lượng của e • l, m, s – xác định sự chuyển động của e • Cả n, l, m, s – xác định toàn bộ trạng thái e HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 18 Câu 1: Ocbitan 3p x được xác định bởi các số lượng tử sau a)Chỉ cần n, l, m b)Chỉ cần n, m c)Chỉ cần l, m d)n,l,m,s Câu 2: Cho biết tên các ocbitan ứng với n = 5, l = 2 ; n =4, l = 3 ; n = 3, l = 0 lần lượt là: a) 5d, 4f, 3s b)5p, 4d, 3s c)5s, 4d , 3p d)5d, 4p , 3s Câu 3: Chọn những số lượng tử được chấp nhận trong các bộ sau: 1. n =4 , l = 3, m l = -3 2. n =4 , l = 2, m l = +3 3. n = 4 , l = 1, m l = 2 4. n = 4, l = 0, m l = 0 a) 1,3,4 b)1,4 c)2,3,4 d)3,4 Câu 4: Chọn số lượng tử từ m l thích hợp cho 1 electron trong nguyên tử có n =4, l =2 , m s = -1/2 a)- 2 b)3 c)-3 d)-4 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 19 Câu 5: Có bao nhiêu phân lớp AO tương ứng với n+ l = 5? Câu 6: Tổng số e tối đa trên lớp N Câu 7: Số lượng tử chính n và số lượng tử phụ l lần lượt xác định: a) Sự định hướng và hình dạng của ocbitan nguyên tử. b) Hình dạng và sự định hướng của ocbitan nguyên tử. c) Năng lượng của electron và sự định hướng của ocbitan nguyên tử. d) Năng lượng của electron và hình dạng của ocbitan nguyên tử. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 20 3.Trạng thái e trong nguyên tử đa e: Trong nguyên tử đa e, các e chịu tác dụng của: -Lực hút của hạt nhân -Lực đẩy của các e xung quanh Gây ra hiệu ứng chắn và hiệu ứng xâm nhập Năng lượng của e phụ thuộc vào n và l Để xác định đúng trạng thái của e phải tuân theo: - Qui tắc Kleshkovski - Nguyên lý Pauli - Quy tắc Hund HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 21 a.Nguyên lý vững bền - Qui tắc Kleshkovski Trong nguyên tử e được sắp xếp theo phân mức năng lượng từ thấp cao 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f Quy tắc Kleshkovski 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s Thứ tự sắp xếp HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 22 b. Nguyên lý Pauli Trong nguyên tử không thể có 2 electron có cùng 4 số lượng tử 1 AO có tối đa 2 electron ứng với m s =1/2; -1/2 Kí hiệu bằng , c.Quy tắc Hund Các e sắp xếp vào 1 phân lớp sao cho tổng số spin đạt cực đại HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 23 Điền e vào 1 phân lớp: - điền vào mỗi AO 1 e có spin cùng chiều - sau đó mới điền e có spin ngược chiều VD: Điền 4 e vào AO 2p Cách biểu diễn cấu hình e của nguyên tử Cách 1: Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Cách 2: Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 24 Lưu ý: Số e tối đa trên từng AO Phân lớp s p d f Số AO 1 3 5 7 Số e max 2 6 10 14 Cấu hình bền: nguyên tử bền hơn nếu có Cấu hình bão hòa: s 2 p 6 , s 2 , p 6 , d 10 , f 14 và Cấu hình bán bão hòa: p 3 , d 5 , f 7 • Cấu hình của ion dương: viết cấu hình nguyên tử nhường e từ lớp ngoài • Cấu hình của ion âm: viết cấu hình nguyên tử nhận e vào lớp cuối • Số e tối đa trong mỗi phân lớp là 2(2l+1) • Số e tối đa trong mỗi lớp là 2n2 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 25 Cấu hình electron hóa trị : cấu hình electron lớp ngoài cùng Na (Z=11): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Al (Z=13): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 O (Z=8): 1s 2 2s 2 2p 4 (nguyên tố p) Be (Z=4): 1s 2 2s 2 (nguyên tố s) Ca(Z=20): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 Fe (Z=26): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 (nguyên tố d) HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 26 Câu 8: Chọn các phân lớp đúng: 2p 5 , 2d 6 , 3s 3 , 3p 7 ,3f 4 , 5s 2 , 4d 5 , 3d 7 Câu 9: Chọn phát biểu sai: 1. Các AO ở lớp n bao giờ cũng có năng lượng lớn hơn AO ở lớp (n-1) 2. Số lượng tử phụ l xác định hình dạng và tên của ocbitan nguyên tử 3. Số lượng tử từ m l có các giá trị từ -n đến n 4. Số lượng tử phụ có các giá trị từ 0 đến n-1 a) 1,2 b)1,3 c)1,2,3 d)1,3,4 Câu 10: Sự phân bố các electron trong nguyên tử cacbon ở trạng thái bền như dưới dựa trên cơ sở: a) Nguyên lý vững bền Paoli và quy tắc Hund b)Nguyên lý vững bền Paoli, nguyên lý Paoli, quy tắc Hund và quy tắc Cleskowski c)Nguyên lý vững bền Paoli, nguyên lý Paoli và quy tắc Hund. d) Các quy tắc Hund và Cleskowski. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 27 Câu 11: Trạng thái của electron ở lớp ngồi cùng trong nguyên tử cĩ Z = 30 được đặc trưng bằng các số lượng tử: a) n = 3, l = 2, ml = -2, ms = +1/2 b) n = 4, l = 0, ml = 0, ms = +1/2 và -1/2 c) n = 3, l = 2, ml = +2, ms = -1/2 d) n = 4, l = 0, ml = 1, ms = +1/2 và -1/2 Câu 12:Trong các nguyên tử và ion sau, tiểu phân nào cĩ cấu hình electron lớp ngồi cùng là 3s23p6 a) X (Z = 17) b) X ( Z = 19) c) X- ( Z = 17) d) X+ ( Z = 20) Câu 13: Cấu hình electron hĩa trị của ion Fe3+ (Z= 26) ở trạng thái bình thường là: a) 3d44s1 b) 3d34s2 c) 3d6 d) 3d5 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 28 Câu 14: Viết cấu hình electron của các nguyên tố có Z =8, 11, 15, 16,19, 20, 25, 26, 35 Câu 15: Cho biết 4 số lượng tử chót của electron cuối cùng của các nguyên tố ở câu 14. Câu 16: Xác định cấu hình e hóa trị của các nguyên tố câu 14. Các nguyên tố họ s, p , d? Câu 17: Viết cấu hình electron của nguyên tố có Z = 24; Z =29 ; Z =30. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 29 Câu 18: Viết cấu hình electron của : Ca, Ca 2+ (Z =20); Al, Al 3+ (Z=13); Cl và Cl - (Z=17); S và S 2- (Z=16); Fe,Fe 2+ , Fe 3+ (Z=26); Co, Co 2+ , Co 3+ (Z=27); Câu 19: Viết cấu hình của electron có 4 số lượng tử chót (quy ước electron điền vào các ocbitan theo thứ tự ml từ +1 đến –l): a. n=3 l=2 m l =0; m s = ½ b. a. n=3 l=2 m l =0; m s = -½ c. n=4 l=1 m l =-1; m s = ½ d. n=4 l=1 m l =+1; m s = ½ e. n=3 l=0 m l =0; m s = ½ f. n=3 l=2 m l =-1; ms = ½ HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 30 II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NTHH II.1. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ Ý NGHĨA Định luật tuần hoàn của Mendeleev (1869) “Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất các hợp chất của những nguyên tố hóa học phụ thuộc tuần hoàn vào trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố” HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 31 II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NTHH II.1. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ Ý NGHĨA Định luật tuần hoàn theo quan niệm hiện đại “Tính chất các đơn chất cũng như tính chất và dạng các hợp chất của những nguyên tố hóa học phụ thuộc tuần hoàn vào điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố” HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 32 II.2. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NTHH VÀ CẤU TRÚC ELECTRON NGUYÊN TỬ. - Cấu trúc HTTH. - Quy luật sắp xếp e vào lớp vỏ e nguyên tử các nguyên tố theo chiều tăng Z, theo chu kỳ, theo nhóm. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 33 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 34 - Mối liên hệ giữa cấu trúc HTTH và cấu trúc e nguyên tử: * Chu kỳ: + Gồm dãy liên tục các nguyên tố, bắt đầu từ nguyên tố s, kết thúc bằng nguyên tố p, ở giữa có thể là những nguyên tố (nt) d và f. Chu kỳ tổng quát gồm có: 2 nts (ns)-1ntd (n-1)d-14ntf (n-2)f- -9ntd (n-1)d-6ntp (np) HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 35 + Số thứ tự chu kỳ bằng số lượng tử n đặc trưng cho lớp electron ngoài cùng của nguyên tố trong chu kỳ. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 36 * Nhóm: + Gồm các nguyên tố có: Số e lớp ngoài cùng (PNC) hoặc Số e phân lớp ngoài cùng (PNP) giống nhau và bằng số thứ tự nhóm. + Những e này được gọi là e hóa trị vì có khả năng tham gia tạo liên kết hóa học. + Số e hóa trị bằng số thứ tự của nhóm. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 37 * Phân nhóm: + Gồm các nguyên tố có cấu trúc e lớp ngoài cùng (PNC) hoặc của những phân lớp ngoài cùng (PNP) giống nhau. + Cấu hình e của phân nhóm: Nhóm I II III IV V VI VII VIII s + p ns 1 ns 2 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 3 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 d (n 1)d10ns1 (n 1)d1ns2 (n 1)d3ns2 (n 1)d5ns2 (n 1)d10ns2 (n 1)d2 ns2 (n 1)d5ns1 (n 1)d6,7,8ns2 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 38 + Có một số ngoại lệ ở các PNP: IB, IIB – (n-1)d10nsx VIB – (n-1)dx-1ns1 VIIIB – (n 1)d6,7,8ns2 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 39 * Ô: + Vị trí cụ thể của nguyên tố trong HTTH. + Số thứ tự của ô = Điện tích hạt nhân nguyên tố = Số e = Số proton = Số thứ tự của nguyên tố. Tóm lại: Khi biết nguyên tố nằm ở ô nào thì sẽ xác định cấu trúc e nguyên tử của nó. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 40 Ví dụ 1: Viết cấu hình e của nguyên tố Sr có Z = 38 s2 p6 d10 f14 (K) 1 1s (L) 2 2s 2p (M) 3 3s 3p 3d (N) 4 4s 4p 4d 4f (O) 5 5s 5p 5d 5f (P) 6 6s 6p 6d 6f (Q) 7 7s 7p 7d 7f HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 41 Ví dụ 2: Viết cấu hình e của nguyên tố V có Z = 23 Ví dụ 3: Xác định vị trí của nt có cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 42 Câu 1 Hãy chọn trong các phát biểu dưới đây cĩ phát biểu nào sai : a)Điện tích hạt nhân nguyên tử của bất kì nguyên tố nào về trị số bằng số thứ tự của nguyên tố đĩ trong bảng hệ thống tuần hồn. b)Tính chất của đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất biến thiên tuần hồn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. c)Trong bảng hệ thống tuần hồn, phân nhĩm VIIIB chưa phải là phân nhĩm chứa nhiều nguyên tố nhất. d)Chu kì là một dãy các nguyên tố, mở đầu là một kim loại kiềm và kết thúc là một khí hiếm. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 43 Câu 2 Chọn phát biểu sai sau đây về bảng hệ thống tuần hồn các nguyên tố hĩa học: a) Các nguyên tố cùng 1 phân nhĩm chính cĩ tính chất tương tự nhau. b) Các nguyên tố trong cùng chu kỳ cĩ tính chất tương tự nhau. c) Các nguyên tố trong cùng một phân nhĩm chính cĩ tính khử tăng dần từ trên xuống. d) Các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hồn được sắp xếp theo thứ tự tăng dần điện tích hạt nhân các nguyên tố. Câu 3 Chọn câu đúng: "Số thứ tự của phân nhĩm bằng tổng số electron lớp ngồi cùng". Quy tắc này: a) Đúng với mọi phân nhĩm. b) Sai với mọi phân nhĩm. c) Đúng với các phân nhĩm chính, trừ Heli. d) Đúng với các phân nhĩm phụ trừ phân nhĩm VIIIB. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 44 II.3. CÁC TÍNH CHẤT BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CỦA CÁC NGUYÊN TỐ. * Bán kính nguyên tử và ion (r): Là đại lượng quy ước xác định dựa trên khoảng cách giữa các hạt nhân của các nguyên tử tương tác (d). HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 45 Đối với ion: d = r c + r a : Đối với kim loại và phi kim loại: r = ½ d: d ra + rb HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 46 - Quy luật biến đổi: Theo chu kỳ: Từ trái sang phải: giảm. Theo PNC: Từ trên xuống: tăng. Theo PNP (từ trên xuống): Từ nguyên tố thứ 1 đến thứ 2: tăng, sang nguyên tố thứ 3: không tăng. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 47 Khi một nguyên tử nhận thêm e để tạo thành ion âm thì kích thước tăng lên rất nhiều: “Bán kính của anion bao giờ cũng lớn hơn bán kính của nguyên tử tương ứng”. Khi một nguyên tử mất e để tạo thành ion dương thì kích thước giảm đi rất nhiều: “Bán kính của cation bao giờ cũng nhỏ hơn bán kính của nguyên tử tương ứng”. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 48 * Năng lượng ion hóa (I): - Là năng lượng cần để tách 1e ra khỏi nguyên tử ở trạng thái khí không bị kích thích: X 0 (k) + I = X + (k) +1e. - I đặc trưng cho khả năng nhường e (tính kim loại) và được đo bằng đơn vị Kj / ntg hay eV/ nt. - Quy luật biến đổi: Theo chu kỳ, từ trái sang phải: tăng Theo PNC, từ trên xuống dưới: giảm HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 49 * Aí lực e (F ) : - Là năng lượng thoát ra hay thu vào khi kết hợp thêm 1e vào nguyên tử ở thể khí thành ion âm: X 0 (k) + 1e = X (k) F. - F đặc trưng cho khả năng nhận e (tính phi kim loại) và cũng được đo bằng đơn vị giống I. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 50 - Quy luật biến đổi: Theo chu kỳ, từ trái sang phải: tăng; Theo nhóm, từ trên xuống dưới: giảm; Các nguyên tố p nhóm VII có F lớn nhất, Các nguyên tố có cấu hình e lớp ngoài cùng: s 2 , p 3 , s 2 p 6 có F nhỏ nhất. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 51 * Độ âm điện ( ): - Đặc trưng cho khả năng của nguyên tử một nguyên tố hút mật độ e về phía mình khi tạo liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 52 - Được xác định bằng nhiều phương pháp, trong đó đáng chú ý là: Phương pháp Mullinken: = ½ ( F + I ) . Phương pháp Pauling: dựa trên năng lượng liên kết (E) của các chất (A 2 , B 2 , AB): E = const ( A B ) 2 với const = 1 eV const = 96,5 kJ/mol const = 23,1 kcal/mol BBAABA EEEE HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 53 Để tính, Pauling chọn độ âm điện của Flo bằng 4 làm đơn vị so sánh. Thang độ âm điện tương đối của Pauling được sử dụng rộng rãi. Ví dụ: Tính độ âm điện của clo theo Pauling, cho biết E F-F = 37kcal/mol; E Cl-Cl = 57,98kcal/mol; E Cl-F = 59,99kcal/mol - Quy luật biến đổi: Theo chu kỳ, từ trái sang phải: tăng Theo nhóm, từ trên xuống dưới: giảm. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 54 H 2,1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA Li 0,98 Be 1,5 B 2,0 C 2,5 N 3,07 O 3,5 F 4,0 Na 0,93 Mg 1,2 Al 1,6 Si 1,8 P 2,2 S 2,6 Cl 3,0 K 0,82 Ge 1,7 As 2,1 Se 2,5 Br 2,8 Rb 0,82 Sn 1,7 Sb 1,8 Te 2,1 I 2,6 Cs 0,79 Pb 1,6 Bi 1,7 Po - At 2,2 Độ âm điện của một số nguyên tố theo thang Pauling: HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 55 Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố Bán kính nguyên tử Năng lượng ion hĩa Ái lực electron Độ âm điện Tính kim loại Tính phi kim CHU KÌ NHĨM A Trong một chu kì: Hĩa trị cao nhất của nguyên tố trong hợp chất với oxi tăng từ 1 – 7 Hĩa trị của các phi kim trong hợp chất với Hidro giảm từ 4 - 1 HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 56 QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ VỊ TRÍ TRONG BẢNG HTTH STT CHU KÌ NHĨM KIM LOẠI PHI KIM HĨA TRỊ CAO NHẤT VỚI OXI HĨA TRỊ VỚI HDRO Oxit Cao Nhất Axit Hidroxit Hợp chất khí với hidro Cl 17 3 VIIA Ca 20 P 15 Phi kim Kim loại4 IIA 3 VA 5Phi kim 2 7 1 3 HClO4 Ca(OH)2 H3PO4 HX PH3 Cl2O7 CaO P2O5 TÍNH CHẤT CƠ BẢN HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 57 Câu 1 Chọn phát biểu sai. a) Trong một phân nhĩm chính, độ âm điện giảm dần từ trên xuống dưới. b) Trong một phân nhĩm phụ, bán kính nguyên tử tăng đều từ trên xuống dưới. c) Trong một chu kì nhỏ (trừ khí hiếm), bán kính nguyên tử giảm dần từ trái qua phải. d) Tính kim loại giảm dần, tính phi kim loại tăng dần từ trái qua phải trong một chu kì nhỏ (trừ khí hiếm). Câu 6 Chọn phát biểu đúng: a) Bán kính ion luơn nhỏ hơn bán kính nguyên tử. b) Các ion của những nguyên tố nằm trong cùng một chu kỳ thì cĩ bán kính bằng nhau. c) Trong chuỗi ion đẳng electron (các ion cĩ số electron bằng nhau), ion cĩ số oxy hĩa lớn hơn cĩ kích thước nhỏ hơn. d) Trong một chu kỳ, khi đi từ trái sang phải, bán kính của nguyên tố đứng sau luơn nhỏ hơn bán kính của nguyên tố đứng trước. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 58 Câu 3 Chọn câu đúng. Ái lực electron của nguyên tố: a) Là năng lượng phát ra (-) hay thu vào (+) khi kết hợp electron vào nguyên tử ở thể khí khơng bị kích thích. b) Là năng lượng cần tiêu tốn để kết hợp thêm electron vào nguyên tử trung hịa. c) Tăng đều đặn trong một chu kì từ trái qua phải. d) Cĩ trị số bằng năng lượng ion hĩa thứ nhất ( I1) của nguyên tố đĩ. Câu 4 Chọn phát biểu đúng: a) Độ âm điện của một kim loại lớn hơn độ âm điện của một phi kim loại. b) Trong một phân nhĩm chính, độ âm điện tăng dần từ trên xuống dưới. c) Trong một chu kì, kim loại kiềm cĩ độ âm điện nhỏ nhất. d) Sự sai biệt giữa hai độ âm điện của A và B càng lớn thì liên kết A – B càng ít phân cực. HÓA ĐẠI CƯƠNG nvhoa102@yahoo.com Chương 1 59 Câu 5 Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào sai. Trong cùng một chu kỳ theo thứ tự từ trái qua phải, ta cĩ: 1) Số lớp electron tăng dần . 2) Tính phi kim loại giảm dần. 3) Tính kim loại tăng dần. 4) Tính phi kim loại tăng dần. a) 1,2,4 b) 4 c) 1 d) 1,2,3 Câu 6 Phân nhĩm cĩ độ âm điện lớn nhất trong bảng hệ thống tuần hồn là : a) Phân nhĩm IIIA b) Phân nhĩm VIIA c) Phân nhĩm VIA d) Phân nhĩm IA
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_1_cau_tao_nguyen_tu_va_he_tho.pdf