Bài giảng hóa học chương 1 cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

CHƯƠNG 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC (Thời lượng: 5t LT + 2t BT) NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA HÓA HỌC 1.1 Nguyên tử phân tử Nguyên tử tiểu phân nhỏ ngun tố hóa học, khơng thể chia nhỏ mặt hóa học phản ứng hóa học ngun tử khơng thay đổi Ví dụ: Ngun tử Na, Cu, H, O Phân tử tiểu phân nhỏ chất có khả tồn độc lập chia nhỏ mà khơng tính chất hóa học Ví dụ: Phân tử HCl, NaOH 1.2 Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử Khối lượng nguyên tử theo đơn vị thông thường (g, kg) thường nhỏ  sử dụng đơn vị khối lượng quy ước Sử dụng 1/12 khối lượng nguyên tử 12C làm đơn vị quy ước: đơn vị khối lượng nguyên tử (đvklnt) 1đvklnt = 1,66.10-27kg 1.2 Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử Khối lượng ngun Ký hiệu Tên gọi KLNT (đvklnt) khối H Hydro lượng tính đơn vị O Oxy 16 quy Na Natri 23 nguyên tử ngun tố Fe Sắt 56 Cu Đồng 64 N Nitô 14 tử (tương đối) nguyên tố ước 1.2 Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử Khối lượng phân tử (tương đối) chất khối lượng tính đơn vị quy ước phân tử chất Cách tính: Cộng KLNT tất nguyên tố tham gia phân tử 1.3 Khái niệm mol Mol lượng chất chứa 6,023.1023 tiểu phân cấu trúc chất Tiểu phân nguyên tử, phân tử hay ion Số 6,022.1023: gọi số Avogadro (ký hiệu N0) 1.4 Đơn chất hợp chất Đơn chất chất mà phân tử gồm nguyên tử nguyên tố liên kết với Ví dụ: Cu, H2, Cl2, O2 Hợp chất chất mà phân tử gồm nguyên tử nguyên tố khác loại liên kết với Ví dụ: HCl, NaCl, H3PO4 1.5 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG Khối lượng chất tham gia phản ứng khối lượng chất sản phẩm phản ứng (Lomonoxov- 1756) Ví dụ : Mg + 1/2O2 = MgO Tuy định luật có hạn chế giữ nguyên giá trị ý nghĩa với nhà hóa học 1.6 Phương trình trạng thái khí ko Đối với khí lý tưởng PV = nRT P : V : M: T : n : R : hay m PV = RT M áp suất chất khí thể tích khối lượng, g nhiệt độ tuyệt đối; số mol khí; số khí 4.4 Các tính chất biến đổi tuần hoàn nguyên tố a Tính kim loại – phi kim b Bán kính nguyên tử - ion c Năng lượng ion hóa d Ái lực điện tử e Độ âm điện f Số oxi hóa a Tính kim loại - phi kim Theo nhóm, từ xuống, tính kim loại ngun tố tăng, tính phi kim loại giảm tính khử ngun tử tăng tính oxy hóa giảm Trong chu kỳ theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, ngun tố có tính kim loại giảm, tính khử giảm tính oxy hóa tăng lên •b Bán kính ngun tử ion (r) Là đại lượng qui ước khơng thể xác định xác Đối với nguyên tử tự do: khoảng cách từ hạt nhân đến vị trí cực đại xa xác suất có mặt electron electron ngồi • b Bán kính nguyên tử ion (r) Trong chu kỳ từ trái sang phải bán kính ngun tử giảm dần Nguyên tố Li Be B C N O F Bán kính,Ao 1.52 1.13 0.88 0.77 0.70 0.66 0.64 Sự giảm diễn rõ ràng chu kỳ nhỏ, không rõ ràng chu kỳ lớn Nguyên tố K Ca Bán kính,Ao 2.27 1.97 1.61 1.45 1.31 1.25 1.37 1.24 Nguyên tố Co Bán 1.25 1.25 1.28 1.34 1.22 1.22 1.21 1.17 1.14 Ni Sc Cu Ti Zn V Ga Cr Ge Mn Fe As Se Br • b Bán kính ngun tử ion (r) Trong nhóm từ xuống bán kính nguyên tử tăng dần Trong phân nhóm phụ từ xuống: từ nguyên tố thứ đến nguyên tố thứ tăng, sang nguyên tố thứ không tăng Lý do: co lantanit hay actinit Phân nhóm IVB Nguyên tử Bán kính Ao Ti 1.45 Zr 1.59 Hf 1.56 • b Bán kính ngun tử ion (r) Sự thay đổi bán kính ion nguyên tố tuân theo qui luật Đối với ion dương Ion Cr2+ Cr3+ nguyên tố, bán kính R 0,83 0,64 giảm theo chiều tăng điện tích Ao Ao ion Đối với ion phân nhóm có điện tích giống nhau: bán kính tăng theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Đối với ion đẳng electron: theo chiều tăng điện tích hạt nhân bán kính ion giảm điện tích ion tăng ion dương điện tích ion giảm ion âm K+: 2.27, Ca2+:0.99, S2-: 1.81, Cl-: 1.84 •c Năng lượng ion hóa (I) Năng lượng ion hóa I lượng cần tiêu tốn để tách electron khỏi ngun tử thể khí khơng bị kích thích X (k) - e = X+(k), I Như lượng ion hóa đại lượng đặc trưng cho khả nhường electron I nhỏ tính kim loại tính khử mạnh I phụ thuộc vào cấu trúc electron nguyên tử • c Năng lượng ion hóa (I) Đối với nguyên tử nhiều electron I1 < I2 < I3… Chu kỳ: Tăng từ đầu đến cuối chu kỳ Lưu ý: cặp Be – B, N – O, Mg – Al, P – S … • c Năng lượng ion hóa (I)  Phân nhóm chính: theo chiều tăng điện tích hạt nhân lượng ion hóa giảm  Phân nhóm phụ: theo chiều tăng điện tích hạt nhân lượng ion hóa tăng Phân nhóm VA Nguyên tố Z As 33 9,81 Sb 51 Bi 83 Phân nhóm VB I1(eV) Nguyên tố Z I1(eV) V 23 6,74 8,64 Nb 41 6,88 7,29 Ta 73 7,89 • d Aùi lực electron (F) Ái lực electron F đại lượng đặc trưng cho khả nhận electron nguyên tử, đặc trưng cho tính phi kim Ái lực electron lượng phát hay thu vào kết hợp electron vào nguyên tử thể khí khơng bị kích thích X (k) + e = X-(k), -F Quá trình kết hợp thêm electron vào nguyên tử phát lượng → F có giá trị âm F âm nguyên tử dễ nhận electron, tính phi kim loại tính oxy hóa mạnh • d Aùi lực electron (F) Theo chu kỳ: từ trái sang phải, F tăng Theo nhóm: từ xuống , F giảm F lớn nhất: nguyên tố p nhóm VII (các halogen) F nhỏ nhất: s2, p3, s2p6 • e Độ âm điện ϰ Độ âm điện cho biết khả nguyên tử ngun tố hút mật độ electron phía tạo liên kết với nguyên tử nguyên tố khác Trong chu kỳ: theo chiều tăng điện tích hạt nhân độ âm điện tăng Trong nhóm: theo chiều độ âm điện giảm Như nguyên tố nhóm I (kim loại kiềm) có ϰ nhỏ nguyên tố nhóm VII (các halogen) có ϰ lớn • f Số oxy hóa Hóa trị nguyên tố xác định số liên kết hóa học mà nguyên tử nguyên tố tạo nên phân tử Số oxy hóa điện tích dương hay âm nguyên tố hợp chất tính với giả thiết hợp chất tạo thành từ ion • f Số oxy hóa Số oxy hóa dương cao nhất: tăng dần theo chu kỳ số thứ tự nhóm Số oxy hóa âm thấp nhất: giảm dần theo chu kỳ có trị số trừ số thứ tự nhóm THANK YOU! ... Electron 9 ,10 9390 .10 - 31 0,000549 -1, 60 217 7 .10 -19 -4,802298 .10 -10 -1 Proton 1, 672623 .10 -27 1, 007277 +1, 60 217 7 .10 -19 +4,802298 .10 -10 +1 Neutron 1, 674929 .10 -27 1, 008665 0 2 .1 Nguyên tử hạt electron,.. .1 NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA HÓA HỌC 1. 1 Nguyên tử phân tử Nguyên tử tiểu phân nhỏ nguyên tố hóa học, chia nhỏ mặt hóa học phản ứng hóa học nguyên tử khơng thay đổi Ví dụ: Ngun tử. .. Thuyết cấu tạo nguyên tử Bohr Cấu tạo nguyên tử Hydro theo Bohr - Tính tốn bán kính quỹ đạo bền có, tốc độ, lượng electron - Giải thích chất quang phổ vạch23 nguyên CẤU TẠO NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC