Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 1: Một số kiến thức mở đầu

 Chương 1: Một số kiến thức mở đầu 
1.1 Các khái niệm cơ bản 
 Chất: Đồng nhất và có thành phần xác định 
 Nguyên tử: Hạt nhỏ nhất của nguyên tố không 
thể chia nhỏ hơn được nữa. 
 Electron: điện tích = -q0, khối lượng = 9,11.10
-
31kg 
 Hạt nhân: proton, notron 
 Nguyên tố hoá học: tập hợp các đồng vị có cùng 
điện tích hạt nhân 
 Phân tử: hạt nhỏ nhất của một chất có đầy đủ 
tính chất hóa học của chất đó 
 Khối lượng nguyên tử: là khối lượng trung bình 
nguyên tử của nguyên tố đó tính bằng đơn vị khối 
lượng nguyên tử 
 Khối lượng phân tử: là khối lượng của một phân tử 
tính bằng đơn vị khối lượng nguyên tử và bằng tổng 
khối lượng các nguyên tử trong phân tử. 
 Nguyên tử gam: là lượng của một nguyên tố tính 
bằng gam có giá trị về số bằng khối lượng nguyên 
tử của nguyên tố đó 
 Phân tử gam: là lượng chất được tính bằng gam có 
giá trị về số bằng khối lượng phân tử của chất đó 
1.1 Các khái niệm cơ bản 
 Số Avogadro: 6,023.1023; là số hạt vi mô 
có trong một mol hạt đó 
 Hoá trị: là số liên kết hoá học của một 
nguyên tử tạo nên trong phân tử 
 Phản ứng hoá học: quá trình biến đổi chất 
này thành chất khác có thành phần và cấu 
tạo khác với chất ban đầu 
1.1 Các khái niệm cơ bản 
1.2 Các tính chất đặc trưng cho 
 nguyên tử các nguyên tố 
 Cấu hình electron: Giản đồ mức năng lượng: 
Chu kyø 1 1s 
Chu kyø 2 2s 2p 
Chu kyø 3 3s 3p 3d 
Chu kyø 4 4s 4p 4d 4f 
Chu kyø 5 5s 5p 5d 5f 
Chu kyø 6 6s 6p 6d 6f 
Chu kyø 7 7s 7p 7d 7f 
 Năng lượng ion hoá: năng lượng tối 
thiểu cần để tách 1e khỏi nguyên tử ở 
dạng khí thành ion 
 Ái lực electron: năng lượng của quá 
trình nguyên tử ở dạng khí kết hợp một 
e tạo thành ion âm 
 Độ âm điện: là khả năng hút electron 
nguyên tử trong phân tử 
1.2 Các tính chất đặc trưng cho 
 nguyên tử các nguyên tố 
1.3 Các tính chất đặc trưng cho phân tử 
 Liên kết hoá học: 
 Liên kết ion: Ví dụ: NaCl 
 Mômen lưỡng cực 
 Năng lượng: 
Sinh nhiệt 
Thiêu nhiệt 
Liên kết cộng hoá trị: 
H2, 
Cl2: 
HCl: 
1.3 Các tính chất đặc trưng cho phân tử 
1.4 Khái quát về định luật tuần hoàn và hệ 
thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học 
 Định luật tuần hoàn của Mendeleev: 
 Tính chất của các đơn chất, thành phần 
và tính chất các hợp chất của các nguyên 
tố hoá học biến thiên tuần hoàn theo 
chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử 
Bảng HTTH KL kiềm 
KL kiềm thổ 
KL chuyển tiếp 
Halogen 
Khí trơ 
Lanthanides và Actinides 
Nhóm chính 
Nhóm chính 
Cấu trúc bảng HTTH 
 Ô: 
 Mỗi nguyên tố chiếm một ô 
 Số thứ tự của ô là số thứ tự của nguyên tố 
Titanium 
22 Ti 
47.88 
4.5 
16700 
32890 
3.4 
A1/B1 
[Ar]3d14s1 
1.54 
Hcp 
6.82 
Số hiệu nguyên tử Kí hiệu 
Tên 
Độ axit/baz 
Cấu hình electron 
Độ âm điện 
Cấu trúc tinh thể 
Thế ion hoá thứ nhất 
Khối lượng nguyên tử 
Khối lượng riêng (g/cm2) 
Nhiệt độ nóng chảy 
Nhiệt độ sôi 
Trạng thái oxy hoa 
 Nhóm: 
 Các cột trong bảng HTTH 
 Gồm các nguyên tố có cùng hoá trị dương 
cao cao nhất với oxy và bằng số thứ tự của 
nhóm ( có trường hợp ngoại lệ) 
 Các nguyên tố cùng nhóm có tính chất lý 
tính hoặc hoá tính giống nhau nhiều hay ít 
 Nhóm: Phân nhóm chính và phân nhóm phụ 
Cấu trúc bảng HTTH 
 Phân nhóm: 
 Gồm những nguyên tố có cùng hoá trị 
dương cao nhất và có tính chất hoá học 
giống nhau 
 Các nguyên tố được xếp thành một cột 
 Phân nhóm chính dài hơn, các nguyên tố 
trong phân nhóm chính có tính chất giống 
nhau. Có 8 phân nhóm chính 
 Phân nhóm phụ ngắn hơn, đều nằm trong 
chu kỳ IV. Các nguyên tố trong phân nhóm 
phụ đều là kim loại. Có 10 phân nhóm phụ 
Cấu trúc bảng HTTH 
Nhóm 1 
 Riêng nhóm VIII có 3 phân nhóm 
phụ 
 Phân nhóm phụ của nhóm III là 
phân nhóm đặc biệt: Sau hai 
nguyên tố Lantan (chu kỳ VI) và 
Actini (chu kỳ VII) có hai dãy 
nguyên tố có tính chất rất giống 
nhau được gọi là dãy Lântanit và 
Actinit; cứ mỗi nguyên tố Lantanit 
và một nguyên tố Actinit tạo thành 
một phân nhóm phụ thứ cấp 
Cấu trúc bảng HTTH 
 Chu kỳ: 
 Dãy các nguyên tố mà nguyên tử của 
chúng có cùng số lớp electron và được xếp 
theo chiều tăng của điện tích hạt nhân 
 Số thứ tự của chu kỳ bằng số lớp electron 
Chu kỳ IV 
Cấu trúc bảng HTTH 
 Chu kỳ I: có 2 nguyên tố H và He gọi là chu kỳ 
đặc biệt. Có một lớp electron 
 Chu kỳ II: gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne. Có 2 
lớp electron. Điện tích hạt nhân tăng dần từ Li 
(+3) đến Ne (+10) 
 Chu kỳ II, III: mỗi chu kỳ gồm 8 nguyên tố gọi 
là chu kỳ ngắn 
 Chu kỳ IV, V: mỗi chi kỳ có 18 nguyên tố gọi là 
chu kỳ dài 
 Chu kỳ VI, VII: mỗi chu kỳ có 32 nguyên tố, 
riêng chu kỳ VII gọi là chu kỳ dở dang vì mới 
được biết 24 nguyên tố 
Cấu trúc bảng HTTH 
 Các chu kỳ IV, V, VI có thêm 10 nguyên tố và 
chu kỳ VII có 5 nguyên tố có electron điền vào 
phân lớp d. Đó là nguyên tố chuyển tiếp họ d. 
Toàn bộ chúng đều là kim loại 
 Chu kỳ VI và chu kỳ VII, mỗi chu kỳ có một họ 
14 nguyên tố có electron điền vào phân lớp f. 
Đó là những nguyên tố chuyển tiếp họ f 
 Trong một chu kỳ: từ trái qua phải, tính kim 
loại giảm, tính phi kim tăng 
 Sự biến đổi cũng thể hiện ngay hợp chất của 
nó 
Cấu trúc bảng HTTH 
Cấu hình electron của các nguyên tố 
 Tính chất tuần hoàn của các nguyên tố có 
được là do sự điền electron một cách tuần 
hoàn vào lớp vỏ e của chúng, được gọi là 
orbital nguyên tử 
 Có 4 phân lớp orbital: s, p, d, f 
 Năng lượng của các orbital được xếp theo 
thứ tự: 
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<
5d<4f<6p 
 Hai nguyên tố đầu chu kỳ bao giờ cũng có 
electron điền vào phân lớp ns đó là những 
nguyên tố họ s 
 Sáu nguyên tố cuối chu kỳ bao giờ cũng có 
electron điền vào phân lớp np, đó là những 
nguyên tố họ p 
 Các nguyên tố họ s, p có thể là phi kim hay kim 
loại 
 Các nguyên tố thuộc họ s, p đều nằm ở phân 
nhóm chính. 
 Các nguyên tố họ d nằm ở phân nhóm phụ 
Cấu hình electron của các nguyên tố 
Nhận xét: 
 Trong một chu kỳ: từ trái qua phải: 
 Tính oxy hoá tăng 
 Tính khử giảm 
 Trong phân nhóm chính: từ trên xuống 
dưới: 
 Số lớp electron tăng 
 Điện tích hạt nhân tăng 
 Bán kính nguyên tử tăng 
 Lực hút của hạt nhân với e giảm 
 Tính oxy hoá giảm 
 Tính khử tăng 
 Trong phân nhóm phụ: các nguyên tử có tính 
khử, tính khử của nguyên tố trên lớn hơn 
nguyên tố dưới do bán kính của chúng biến 
đổi không đều đặn. Từ nguyên tố thứ hai đến 
nguyên tố thứ 3 có bán kính gần như không 
tăng hoặc giảm nên khả năng nhường e của 
các nguyên tố trên lớn hơn hai nguyên tố 
dưới và tính khử của nguyên tố trên lớn hơn 
 Trong họ Lantanit và Actinit, lớp vỏ ngoài 
cùng chỉ có 2 electron, chúng có tính khử 
mạnh 
Nhận xét: 
Phân loại các nguyên tố hoá học 
 Khí trơ: những nguyên tố có lớp vỏ là 
ns2np6. Các orbital được điền đầy các 
electron nên nó bền vững, hoạt tính hoá 
học kém. 
 Nguyên tố điển hình: 
 Những nguyên tố lớp vỏ chưa bão hoà, có 
cấu hình ns1-2np1-6 
 Có 38 nguyên tố điển hình: kim loại và phi 
kim 
 Có xu hướng cho, nhận e để đạt lớp vỏ bão 
hoà nên hoạt tính hoá học cao 
 Nguyên tố chuyển tiếp: 
 Những nguyên tố họ d, thuộc chu kỳ IV, V, Vi, VII; có 
cấu hình (n-1)d1-10ns1-2 
 Chúng có một số tính chất giống nhau 
 Tất cả đều là kim loại, có tính khử 
 Thường có nhiều số oxy hoá, hợp chất cuả chúng 
thường có màu và dễ tạo phức chất 
 Nguyên tố họ Lantanit và Actinit: 
 Nằm ở phân nhóm phụ nhóm III 
 Có cấu hình ns1-2(n-1)d0-10(n-2)f1-14 
 Được gọi là những nguyên tố chuyển tiếp họ f 
 Tính chất lý, hoá học giống nhau: đều có tính khử 
Phân loại các nguyên tố hoá học