CHƯƠNG 3 - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN BẢNG HTTH & CẤU TẠO NGUYÊN TỬ ppsx

ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH “biến thiên tuần hoàn theo điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố” Moseley, Henry Gwyn Jeffreys “Tính chất các đơn chất cũng như tính chất và dạng cá

CHƯƠNG 3

ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN BẢNG HTTH & CẤU TẠO

NGUYÊN TỬ

3.1.Định luật tuần hoàn & Bảng HTTH

3.2.Biến đổi tuần hoàn các tính chất

Chương 3 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

1869 Dimitri Mendeleev

1.1.Định luật tuần hoàn

3.1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

“biến thiên tuần hoàn theo điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố”

Moseley, Henry Gwyn Jeffreys

“Tính chất các đơn chất cũng như tính chất và dạng các hợp chất của những nguyên tố biến thiên một cách tuần hoàn theo khối lượng nguyên tử các nguyên tố”

Dimitri Mendeleev

Ngoại lệ:

Ar (AW=39.948) đứng trước

K (AW =39.0983)

1.1.Định luật tuần hoàn

3.1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Dành bốn chổ trống cho các nguyên tố chưa phát hiện tại 44, 68, 72, & 100

1.2 Bảng hệ thống tuần hoàn

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Chu kỳ: các nguyên tố cùng một chu kỳ có cùng số lớp vỏ electron

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Đầu chu kỳ : các nguyên tố S

Giữa chu kỳ : các nguyên tố d

các nguyên tố

d, f

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Vỏ ngoài cùng : nS1 2

CÁC NGUYÊN TỐ S

CÁC NGUYÊN TỐ S

Vỏ ngoài cùng : nS1 2

CÁC NGUYÊN TỐ d (chuyển tiếp)

Vỏ ngoài cùng :  n  1  d1  10nS 2

Cu, Au, Ag n  1d10nS1

n  1 nSd5 1

CÁC NGUYÊN TỐ f, d

Vỏ ngoài cùng : n  2 f 1  14 n  1d1  10nS 2

CÁC NGUYÊN TỐ p

Vỏ ngoài cùng : nS 2nP1  6

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Các nguyên tố nằm cùng cột thì thuộc cùng một nhóm Các nguyên tố cùng một nhóm có cấu hình ngoài cùng giống nhau

Tính chất gần như nhau

Phân nhóm phụ: 1B – 8B

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

Nguyên tố d Vỏ ngoài cùng : n  1d X  2nS 2

e (lớp ngoài cùng) = X = Số thứ tự nhóm

Họ lantanit & actinit

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN & BẢNG HTTH

28 nguyên tố f ( họ Lanthanide và

actinide ) thuộc nhóm 3B

Vỏ ngồi cùng :

n  2f 2  14 n  1d 0 ( 1 )nS 2

1 Độ dài của chu kì là do thứ tự sắp xếp e vào các orbital

nguyên tử trong chúng khác nhau gây nên.

2 Electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố sắp xếp theo

quy luật ns 1-2 , np 1-6 , (n – 1)d 1-10 , (n – 2) f 1-14

3 Các ngtố trong một nhóm luôn có cấu hình e ngoài cùng

như nhau vì thế chúng có tính chất tương tự nhau.

4 Biết được cấu hình e ta có thể xác định được vị trí và

tính chất của chúng.

Tóm tắt:

1 ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN & BẢNG HTTH

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

1 Tính kim loại & Tính phi kim

2.2 Bán kính nguyên tử và ion

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Là đại lượng qui ước vì không thể xác định chính xác.

Thực tế được xác định dựa trên khoảng cách giữa các hạt nhân của các nguyên tử tương tác (d).

Bán kính nguyên tử kim loại

1/2 khoảng cách giữa tâm của 2 nguyên tử gần nhau nhấttrong tinh thể kim loại

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT



 Me n

r

Bán kính cộng hóa trị

Bán kính cộng hóa trị của một nguyên tử là 1/2 khoảng cách của 2 nguyên tử cùng một

nguyên tố tạo thành liên kết cộng hóa trị.

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

ngtu

r 

Bán kính nguyên tử và ion

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Cation của một nguyên tố

Z Bán kính (r) : ít hoặc không tăng

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Quy luật biến đổi bán kính nguyên tử , ion

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

2.2 Bán kính nguyên tử và ion

X(k) + I  X + (k) + e

2.3 Năng lượng ion hóa (I)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Năng lượng ion hóa (I) là năng lượng cần thiết để tách

một electron khỏi nguyên tử ở thể khí và biến nguyên tử

S(g) S + (g) + e - I1 = 999.6 kJ/mol 1st ionization energy

S + (g) S 2+ (g) + e - I2 = 2251 kJ/mol 2nd ionization energy

S 2+ (g) S 3+ (g) + e - I3 = 3361 kJ/mol 3rd ionization energy

2.3 Năng lượng ion hóa (I)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Năng lượng ion hóa

Nguyên tử có nhiều electron

N.lượng i.hóa lần thứ nhất (I1) >lần hai (I2) > lần ba (I3)

eV n

Z mol

KJ n

Z I

2 2

* 6

13 /

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN CÁC TÍNH CHẤT

2.3 Năng lượng ion hĩa (I)

I đặc trưng cho khả năng nhường e của

ngtử, nghĩa là đặc trưng cho tính kim loại.

I càng nhỏ ngtử càng dễ nhường e, do đó tính kim loại và tính khử của

Chu kỳ : từ T  P

Z H.ứng xâm nhập Lực hút h.nhân N.lương ion hóa (I)

Nhóm : từ T  D

Z Lớp đ.tử H.ứng chắnL.hút h.nhân Năng lượng (I)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Quy luật biến thiên năng lượng ion hóa (I)

2.3 Năng lượng ion hóa (I)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

2.3 Năng lượng ion hóa (I)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

A + e- = X-  F

2.4 Ái lực với điện tử

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Ái lực với điện tử là khả năng kết hợp electron của nguyên tử

trung hòa để trở thành ion âm

Năng lượng gắn kết điện tử (F) là năng lượng tỏa ra hay thu

vào khi một điện tử kết hợp vào nguyên tử trung hòa để trở thành ion âm

Giá trị : F = -I

Quy luật biến đổi ái lực với điện tử

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Ái lực với điện tử đặc trưng cho khả năng nhận e (tính phi kim)

 Chu kỳ : từ trái  Phải

Ái lực điện tử tăng dần từ trái qua phải

 Nhóm : tù trên  Xuống

Ái lực điện tử giảm dần

2.4 Ái lực điện tử (F)

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

2.5 Độ âm điện ()

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Độ âm điện ( : khi) là khả năng của một nguyên tử hút

cặp electron trong phân tử về phía mình

Phương pháp xác định

* Phương pháp Mulinken

A có độ âm điện lớn : Nhận electron  FA

A có độ âm điện nhỏ :Nhường electron  IA

*Phương pháp Pauling

N.lượng phân ly của phân tử A-B : EA-B

N.lượng phân ly của phân tử A2 : EA-A

N.lượng phân ly của phân tử B2 : EB-B

•Liên kết A-B không có cực

A B

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

mol J

k AB

B



* Theo chu kỳ, từ trái sang phải: tăng

* Theo nhóm từ trên xuống dưới: giảm Quy luật biến đổi độ âm điện ()

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Khái niệm số oxy hoá :

của nguyên tố trong hợp chất với giả thiết rằng hợp chất được tạo thành từ ion

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT2.6 Số oxy hóa

Quy tắc tính số oxy hoá của các nguyên tố

2.Kim loại kiềm : +1 Ví dụ : Na2O : số oxy hoá của Na bằng +1

Ví dụ : NH3 : số oxy hoá của N : -3 số oxy hoá của H : +1

7.Phân tử trung hoà :

số oxy hoá của các nguyên tố = 0

Ví dụ : KMnO4 Tính số oxy hoá của Mn ?

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

Quy tắc tính số oxy hoá theo cấu trúc vỏ điện tử

Đối với nguyên tố S, P

Quy luật biến đổi : theo chu kỳ

•Số oxy hoá dương “+” cao nhất :  từ trái sang phải

Trị số = Số thứ tự nhóm

•Số oxy hoá âm “-” nhỏ nhất :  từ trái sang phải

Trị số = (Số thứ tự nhóm -8 )

•Nguyên nhân: các ng.tố có khuynh hướng cho hay nhân

“e” ở lớp ngoài cùngTạo hợp chất có cấu trúc “e” bền vững S2 hay S2P6

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT

2.1 Tính kim lọai – phi kim

Chu kỳ Từ trái sang phải tính kim loại của nguyên tố giảm

dần, tính phi kim tăng dần.

2 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN CÁC TÍNH CHẤT

Từ trên xuống tính kim loại của ngtố tăng dần theo chiều tăng Z, tính phi kim giảm.

Nhĩm A

Nhĩm B Trong một phân nhóm phụ, từ trên xuống, tính

kim loại không tăng hoặc giảm chút ít.

Tính chất của các nguyên tố trong bảng HTTH

Ái lực electron Năng lượng ion hoá

Tính p hi kim Tính kim lo

1S 2S 2P 3S 3P 3d 4S 4P 4d 4f 5S 5P 5d 5f 6S 6P 6d

7S

S P d f

1s < 2s <2p < 3s <3p < 4s <3d <4p <5 s <4d <5p < 6s < 4f 5d < 6p <7s < 5f  6d < 7p

4S 4P

1S 2S 2P 3S 3P 3d

Sự phân bố các electron trong ng.tử