lớp electron ngoài cùng của một nguyên tử có 4 electron thì nguyên tử nguyên tố đó có thể là kim loại hoặc phi kim Chủ đề 2 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Bài 6 Cấu tạo của bảng tuần hoàn các ng[.]
lớp electron ngồi ngun tử có electron ngun tử ngun tố kim loại phi kim Chủ đề Bảng tuần hồn ngun tố hóa học Bài 6: Cấu tạo bảng tuần hồn ngun tố hóa học I Lịch sử phát minh - D I Mendeleev (1834 – 1907), nhà Hóa học người Nga, coi cha đẻ bảng tuần hồn ngun tố hóa học - Mendeleev nhận thấy có mối liên hệ khối lượng nguyên tử tính chất nguyên tố tương ứng qua dãy số ngun tố có tính chất tương tự nhau: dãy halogen (Cl, Br, I), kim loại kiềm (K, Rb, Cs), kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) Ông xếp chúng vào bảng với khối lượng nguyên tử tương ứng sau: Bảng 6.1 Cách xếp nguyên tố hóa học theo khối lượng nguyên tử Mendeleev Cl = 35,5 Br = 80 I = 127 K = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 Ca = 40 Sr = 87,6 Ba = 137 - Sau cách thêm nguyên tố khác theo mơ hình Mendeleev cơng bố phiên mở rộng bảng tuần hoàn vào năm 1869, bao gồm tất nguyên tố biết, dự đốn nhiều ngun tố Ơng cho “Nếu nguyên tố xếp theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử, xuất tuần hồn tính chất chúng” Hình 6.1 Bảng tuần hồn ngun tố hóa học Mendeleev năm 1869 - Năm 1871, Mendeleev đưa định luật tuần hồn “Tính chất đơn chất, cấu tạo tính chất hợp chất chúng có tính tuần hồn theo khối lượng ngun tử nguyên tố” Nhờ định luật này, Mendeleev dự đốn tới 10 ngun tố mới, có ngun tố tiên đốn tỉ mỉ tính chất đơn chất hợp chất chúng (các nguyên tố Se, Ga Ge) - Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học đại ngày xây dựng sở sử dụng mối liên hệ “số hiệu ngun tử - tính chất” thay mối liên hệ “khối lượng nguyên tử - tính chất” Cách xây dựng khơng giúp nhanh chóng so sánh, suy luận tính chất đơn chất hợp chất, mà cịn cung cấp thơng tin phong phú nguyên tố hóa học II Nguyên tắc xếp bảng tuần hồn ngun tố hóa học - Các nguyên tố hóa học xếp từ trái sang phải từ xuống theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử - Các nguyên tố mà nguyên tử có số lớp electron xếp vào hàng - Các nguyên tố mà nguyên tử có số electron hóa trị xếp vào cột Lưu ý: Electron hóa trị electron có khả tham gia hình thành liên kết hóa học (thường electron lớp cùng) III Cấu tạo bảng tuần hoàn ngun tố hóa học Bảng tuần hồn ngun tố hóa học (gọi tắt bảng tuần hồn) gồm 118 ngun tố hóa học Vị trí ngun tố hóa học bảng tuần hồn thể qua số thứ tự ô nguyên tố, chu kì nhóm Ơ ngun tố - Mỗi ngun tố hóa học xếp vào bảng tuần hồn, gọi ngun tố - Mỗi chứa số thơng tin ngun tố hóa học như: kí hiệu hóa học, tên ngun tố, số hiệu nguyên tử nguyên tử khối trung bình, Hình 6.2 Các thơng tin ngun tố hóa học - Số thứ tự nguyên tố số hiệu nguyên tử nguyên tố Ví dụ: Ngun tử O có số hiệu ngun tử nên O nằm ô số bảng tuần hồn Chu kì - Chu kì tập hợp nguyên tố hóa học mà nguyên tử chúng có số lớp electron, xếp thành hàng theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân từ trái sang phải Hình 6.3 Các chu kì nhỏ bảng tuần hồn ngun tố hóa học - Bảng tuần hồn gồm chu kì, đánh số từ đến - Số thứ tự chu kì số lớp electron nguyên tử nguyên tố thuộc chu kì Ví dụ: Ngun tử nguyên tố O có lớp electron nên O thuộc chu kì bảng tuần hồn Nhóm - Nhóm tập hợp nguyên tố hóa học mà ngun tử có cấu hình electron tương tự nhau, xếp thành cột theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân từ xuống - Các nguyên tố chia thành nguyên tố nhóm A nguyên tố nhóm B dựa theo khác đặc điểm cấu hình electron - Nguyên tử nguyên tố nhóm A (hoặc nhóm B) có cấu hình electron tương tự nên có tính chất hóa học tương tự - Bảng tuần hoàn gồm 18 cột, chia thành nhóm A, đánh số từ IA đến VIIIA; nhóm B, đánh số từ IB đến VIIIB Mỗi nhóm A hay B có cột, trừ nhóm VIIIB có ba cột Hình 6.4 Một số nhóm ngun tố bảng tuần hồn IV Liên hệ cấu hình electron nguyên tử với vị trí ngun tố bảng tuần hồn Từ cấu hình electron ngun tử ngun tố hóa học, xác định vị trí ngun tố bảng tuần hồn theo quy tắc sau: - Số thứ tự ô nguyên tố số hiệu nguyên tử nguyên tố - Số thứ tự chu kì số lớp electron nguyên tử ngun tố thuộc chu kì - Ngun tố nhóm A có cấu hình electron lớp ngồi dạng ns1÷2 ns2np1÷6 ngun tố nhóm B có cấu hình electron phân lớp ngồi phân lớp sát lớp ngồi dạng ( n - 1)d1÷10ns1÷2 Với ngun tố nhóm A, số thứ tự nhóm số electron lớp ngồi ngun tử ngun tố (trừ He) Ví dụ: Nguyên tử Na (Z = 11) với cấu hình electron ngun tử 1s22s22p63s1 có: + Số electron = số hiệu nguyên tử = số thứ tự nguyên tố bảng tuần hoàn = 11 + Số lớp electron = số thứ tự chu kì = + Cấu hình electron lớp ngồi Na 3s1, có electron nên nguyên tố Na thuộc nhóm IA Lưu ý: - Nguyên tố nhóm B bao gồm nguyên tố thuộc họ lanthanide actinide - Với nguyên tố nhóm B, số thứ tự nhóm tổng số electron thuộc hai phân lớp (n - 1)d ns Nếu tổng số electron hai phân lớp (n - 1)d ns 8, 9, 10 ngun tố thuộc nhóm VIIIB; 11 thuộc nhóm IB; 12 thuộc nhóm IIB Ví dụ: Nguyên tử Fe (Z = 26) 1s22s22p63s23p63d64s2 có: + Số electron = số hiệu nguyên tử = số thứ tự nguyên tố bảng tuần hoàn = 26 + Số lớp electron = số thứ tự chu kì = + Cấu hình electron phân lớp phân lớp sát Fe 3d64s2, có electron nên nguyên tố Fe thuộc nhóm VIIIB V Phân loại nguyên tố hóa học Dựa theo cấu hình electron - Dựa vào cấu hình electron nguyên tử, người ta phân loại nguyên tố hóa học thành khối nguyên tố s, p, d, f - Nguyên tố s nguyên tố nhóm A mà ngun tử có cấu hình electron lớp ngồi ns1÷2 Ví dụ: Ngun tử Na (Z = 11) có cấu hình electron lớp ngồi 3s1 nên Na nguyên tố s - Nguyên tố p ngun tố nhóm A mà ngun tử có cấu hình electron lớp ngồi ns2np1÷6 Ví dụ: Ngun tử O (Z = 8) có cấu hình electron lớp ngồi 2s22p4 nên O nguyên tố p - Nguyên tố d nguyên tố nhóm B mà nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngồi phân lớp sát lớp ngồi (n-1)d1÷10ns1÷2 Ví dụ: Ngun tử Fe (Z = 26) có cấu hình electron phân lớp phân lớp sát lớp 3d64s2 nên Fe nguyên tố d - Nguyên tố f nguyên tố nhóm B mà nguyên tử có cấu hình electron phân lớp ngồi phân lớp sát lớp ngồi (n-2)f0÷14 (n-1)d0÷10ns1÷2 Các nguyên tố f xếp riêng bên bảng tuần hoàn Chú ý: Các khối nguyên tố d f kim loại Dựa theo tính chất hóa học - Dựa vào tính chất hóa học, ngun tố hóa học phân loại thành kim loại, phi kim khí ... hồn nguyên tố hóa học (gọi tắt bảng tuần hồn) gồm 118 ngun tố hóa học Vị trí ngun tố hóa học bảng tuần hồn thể qua số thứ tự ô nguyên tố, chu kì nhóm Ơ ngun tố - Mỗi ngun tố hóa học xếp vào bảng... (n-2)f0÷14 (n-1)d0÷10ns1÷2 Các nguyên tố f xếp riêng bên bảng tuần hoàn Chú ý: Các khối nguyên tố d f kim loại Dựa theo tính chất hóa học - Dựa vào tính chất hóa học, nguyên tố hóa học phân loại thành... chất hợp chất, mà cịn cung cấp thơng tin phong phú nguyên tố hóa học II Nguyên tắc xếp bảng tuần hồn ngun tố hóa học - Các nguyên tố hóa học xếp từ trái sang phải từ xuống theo chiều tăng dần điện