Chuyen-de-bang-tuan-hoan-cac-nguyen-to-hoa-hoc

PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập Chương http://bloghoahoc.com BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN C NGUN C NGUN TỐ HĨA HỌC TỐ HĨA HỌC BẢNG TUẦN HỒN CÁ


I – NGUYÊN TẮC SẮP XẾP Số thứ tự ô số oc Số thứ tự ô nguyên tố số hiệu ngun tử ngun tố Số hiệu ngun tử Kí hiệu hóa học Tên ngun tố ah  Ô nguyên tố co m  Các nguyên tố ñược xếp theo chiều dần ñiện tích hạt nhân  Các ngun tố có số lớp electron nguyên tử ñược xếp thành hàng  Các nguyên tố có số electron hóa trị ñược xếp thành cột Đối với nguyên tố s, p, electron hóa trị electron lớp Đối với nguyên tố d, f, electron hóa trị thường electron lớp ngồi electron thuộc phân lớp d chưa hoàn chỉnh Một bảng ñược xếp ñược gọi hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học (hay bảng tuần hồn) Ngun tử khối trung bình II – BẢNG TUẦN HOÀN số p  Chu kỳ (hàng) Độ âm điện Ca Canxi Cấu hình e Số oxi hóa +2 số lớp electron lo g Số thứ tự chu kì ho Bảng tuần hồn có chu kì Chu kì gồm nguyên tố mà nguyên tử chúng có số lớp electron  Chu kì 1: gồm nguyên tố Hiñro Heli :// b  Chu kì 2: gồm nguyên tố Từ kim loại kiềm Liti , có lớp electron (lớp K) đến khí Neon đến khí Agon  Chu kì 4: gồm 18 nguyên tố Từ kim loại kiềm Kali đến khí Kripton ht  Chu kì 3: gồm nguyên tố Từ kim loại kiềm Natri  Chu kì 5: gồm 18 nguyên tố Từ kim loại kiềm Rubidi  Chu kì 6: gồm 32 nguyên tố Từ kim loại kiềm Xesi ñến Xenon đến khí Radon  Chu kì 7: chưa hồn thiện Các chu kì 1,2,3 gọi chu kì nhỏ Chu kì 4,5,6 gọi chu kì lớn  Nhận xét  Từ chu kì 2, chu kì bắt đầu kim loại kiềm, kết thúc khí  Số electron lớp ngồi chu kì tăng từ đến " C ầ n c• b • t h “ n g m i nh § § § § " P a ge - - Chương Bảng tuần hošn cŸc nguy˚n tố h‚a học & Định luật tuần hošn http://bloghoahoc.com  Nhóm phân nhóm a/ Nhóm c.c om  Nhóm gồm ngun tố có hóa trị cao oxi Hay nói cách khác, nhóm nguyên tố tập hợp nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, đó, tính chất hóa học gần giống ñược xếp thành cột  Bảng tuần hồn có nhóm, xếp thành cột (bảng dạng ngắn) Nguyên tử nguyên tố nhóm có số electron hóa trị số thứ tự nhóm (trừ hai cột cuối nhóm VIIIB) Số thứ tự nhóm số electron hóa trị b/ Phân nhóm  Phân nhóm (nhóm A) ho  Gồm ngun tố mà ngun tử có electron cuối điền vào phân lớp s p (gọi nguyên tố s p)  Nguyên tử nguyên tố thuộc phân nhóm có số electron lớp ngồi số thứ tự nhóm  Phân nhóm phụ (nhóm B) oa  Gồm nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối điền vào phân lớp d f (gọi nguyên tố d f)  Để xác định số thứ tự nhóm cần dựa vào tổng số electron hai phân lớp (với n lớp ngồi cùng) og h Khi đó: + Nếu số thứ tự nhóm Thí dụ: Thí dụ: Thí dụ:  Nhận xét số thứ tự nhóm :// + Nếu thuộc nhóm bl + Nếu thuộc nhóm thuộc nhóm ht  Hai nguyên tố chu kì điện tích hạt nhân chúng khác ñơn vị  Hai nguyên tố thuộc phân nhóm hai chu kì số Z chúng khác hoặc 18 32 đơn vị  Các ngun tố xếp ngồi bảng thuộc chu kì (họ lantan) chu kì (họ actini) gọi nguyên tố f (là nguyên tố hiếm) III – SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN THÀNH PHẦN CẤU TẠO – TÍNH CHẤT NGUN TỬ – HỢP CHẤT CỦA CHÚNG Theo chiều tăng ñiện tích hạt nhân, cấu hình electron lớp ngồi cùng, bán kính ngun tử, tính kim loại, tính phi kim, độ âm điện, hóa trị oxit cao nhất, hóa trị hợp chất hidro, bazơ oxit, hidroxit tương ứng,…… biến đổi tuần hồn P a ge - 6 - " A l l t h e f l o w e r of t o m o rro w a re i n t h e s e ek s o f t o d a y § § " PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập http://bloghoahoc.com  Bán kính nguyên tử om  Trong chu kì (từ trái sang phải): điện tích hạt nhân tăng dần, bán kính nguyên tử nguyên tố giảm dần Nguyên nhân: nguyên tử nguyên tố chu kì có số lớp electron điện tích hạt nhân tăng, lực hút hạt nhân với electron lớp tăng theo làm nguyên tử bị nén chặt lại  Trong nhóm: theo chiều từ xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng dần Nguyên nhân: theo chiều từ xuống dưới, ñiện tích hạt nhân ngun tử có tăng dần ñồng thời số lớp electron tăng lên, làm tăng nhanh khoảng cách hạt nhân với electron nên bán kính nguyên tử tăng dần  Năng lượng ion hóa (kí hiệu I, đơn vị kJ/mol) hai c.c  Năng lượng ion hóa nguyên tử lượng tối thiểu cần ñể tách electron khỏi nguyên tử trạng thái  Tương ứng với tách electron thứ nhất, thứ hai,… ta có lượng ion hóa thứ , thứ Thí dụ: phải tiêu tốn lượng ho  Trong chu kì (từ trái sang phải): theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, lượng ion hóa tăng dần  Trong nhóm A từ xuống, lượng ion hóa giảm dần  Độ âm ñiện gh oa  Độ âm ñiện nguyên tố ñặc trưng cho khả hút electron ngun tử ngun tố phân tử  Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, giá trị ñộ âm ñiện tăng dần  Trong nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện giảm dần  Sự biến đổi hóa trị nguyên tố :// bl o  Hóa trị nguyên tố liên quan chặt chẽ với electron lớp số electron phân lớp d, f lớp gần (với nguyên tố d, f – nhóm B)  Trong chu kì, từ trái sang phải, hóa trị cao với oxi tăng từ ñến 7, cịn hóa trị với hidro phi kim giảm từ đến Do đó, với ngun tố phi kim thì: hóa trị cao với oxi hóa trị với hidro  Trong nhóm A, hóa trị cao với oxi số thứ tự nhóm Hợp chất Nhóm Oxit cao Hợp chất với hidro rắn rắn rắn khí khí khí khí ht Hợp chất hidroxit Tính axit tăng – Tính bazơ giảm  Lưu ý: Cách viết công thức hidroxit biết công thức oxit Nguyên tố oxi oxit có hóa trị phải có nhiêu nhóm OH phân tử (trừ NO2, CO2 NO) Trong phân tử hidroxit số nguyên tử H khơng q 3, số ngun tử oxi khơng vượt – phải trừ ñi số nguyên lần phân tử H2O khỏi hidroxit " C ầ n c• b • t h “ n g m i nh § § § § " P a ge - - Chương Bảng tuần hošn cŸc nguy˚n tố h‚a học & Định luật tuần hošn http://bloghoahoc.com Sự biến đổi tính kim loại – tính phi kim m  Tính kim loại đặc trưng khả nguyên tử nguyên tố dễ nhường electron ñể trở thành ion dương Nguyên tử dễ nhường electron, tính kim loại ngun tố mạnh  Tính phi kim đặc trưng khả nguyên tử nguyên tố dễ nhận thêm electron ñể trở thành ion âm Nguyên tử dễ nhận electron, tính phi kim nguyên tố mạnh  Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại nguyên tố giảm dần, đồng thời tính phi kim tăng dần  Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại nguyên tố tăng dần, đồng thời tính phi kim giảm dần .co Sự biến đổi tính axit – bazơ oxit hidroxit : : Tính axit : ah Tính bazơ oc  Tính axit – bazơ oxit hidroxit nguyên tố quan hệ mật thiết với tính phi kim – kim loại nguyên tố  Nguyên tố có tính kim loại mạnh tính bazơ oxit hidroxit mạnh, nguyên tố có tính phi kim mạnh tính axit oxit hidroxit mạnh Chẳng hạn như: Tính kim loại : Tính phi kim : : ho  Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính bazơ oxit hidroxit tương ứng giảm dần, đồng thời tính axit chúng tăng dần  Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính bazơ oxit hidroxit tương ứng tăng dần, ñồng thời tính axit chúng giảm dần IV – Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN og  Quan hệ vị trí cấu tạo bl Biết vị trí ngun tố bảng tuần hồn suy cấu tạo ngun tử tính chất hóa học ngun tố đó, ngược lại biết cấu tạo vỏ nguyên tử (cấu hình electron) sauy tính chất hóa học vị trí ngun tố bảng tuần hồn Cấu tạo nguyên tử  Số thứ tự nguyên tố  Số thứ tự chu kì  Số thứ tự nhóm A  Số proton, số electron  Số lớp electron  Số electron lớp ngồi :// Vị trí nguyên tố ht Thí dụ Biết nguyên tố 19, thuộc chu kì 4, nhóm IA, suy ra: ● Nguyên tử có 19 proton, 19 electron ● Nguyên tử có lớp electron ● Lớp ngồi có electron ● Là nguyên tố kim loại mạnh Cấu hình electron Thí dụ Biết cấu hình electron ● Ngun tố 16 ● Chu kì ● Phân nhóm VIA ● Là phi kim , suy ra:  So sánh tính chất hóa học ngun tố với ngun tố xung quanh, dự đốn tính chất nguyên tố : Dựa vào biến đổi tuần hồn tính chất P a ge - - " A l l t h e f l o w e r of t o m o rro w a re i n t h e s e ek s o f t o d a y § § " PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập http://bloghoahoc.com Tóm lại Z tăng Z tăng V – MỘT SỐ NHÓM A TIÊU BIỂU  Nhóm VIIIA – Nhóm khí Z 10 18 36 54 Tên Heli Neon Agon Kripton Xenon Kí hiệu He Ne Ar Kr Xe ho c.c om Trong nhóm chu kì biến đổi trái ngược Electron lớp … 3s23p6 … 4s24p6 … 5s25p6  Đều có lớp ngồi gồm electron (trừ He: 1s2): cấu hình electron bền vững tất oa electron ghép đơi, lớp vỏ đạt số electron ngồi bão hịa  Hầu khơng tham gia vào phản ứng hóa học (dùng làm mơi trường trơ)  Phân tử khí, gồm có ngun tử Tên Liti Natri Kali Rubiđi Xesi Kí hiệu He Ne Ar Kr Xe lo Z 11 19 37 55 gh  Nhóm IA – Nhóm kim loại kiềm Electron lớp ngồi … 2s1 … 3s1 … 4s1 … 5s1 … 6s1 //b  Chỉ có lớ electron lớp ngồi Là kim loại điển hình  Tác dụng mạnh với oxi tạo thành oxit bazơ tan nước: :  Tác dụng mạnh với nước nhiệt ñộ thường tạo thành hidro hidroxit kiềm mạnh:  Tác dụng với phi kim khác tạo thành muối: ht  Nhóm VIIA – Nhóm halogen Z 17 35 53 Tên Flo Clo Brom Iot Kí hiệu F Cl Br I Electron lớp … 2s22p5 … 3s23p5 … 4s24p5 … 5s25p5  Có electron lớp ngồi Là phi kim điển hình  Tác dụng mạnh với kim loại cho muối như: KBr, MgCl2, ……  Tác dụng với hidro tạo hợp chất khí HF, HCl, HBr, HI Dung dịch nước chúng có tính axit  Hidroxit halogen axit, chẳng hạn như: HClO, HClO3, …… " C ầ n c• b • t h “ n g m i nh § § § § " P a ge - - Chương Bảng tuần hošn cŸc nguy˚n tố h‚a học & Định luật tuần hošn http://bloghoahoc.com Dạng toŸn 1 Từ cấu h˜nh electron nguy˚n tử suy vị tr˝ nguy˚n tố BHTTH vš ngược lại


Phương phŸp c.c om Viết cấu hình electron, từ suy vị trí nguyên tố theo ba ý sau ñây: ho  Số thứ tự ô nguyên tố (tức số proton hạt nhân số electron phần vỏ)  Số thứ tự chu kì số lớp electron  Nhóm: + Nếu electron cuối điền vào phân lớp s p thuộc nhóm A Lúc đó, số thứ tự nhóm số electron lớp ngồi (đó số electron hóa trị) + Nếu electron cuối ñiền vào phân lớp d f thuộc nhóm B Lúc đó, số thứ tự nhóm số electron lớp ngồi cộng với số electron phân lớp d chưa bão hịa sát lớp ngồi (đó số electron hóa trị) Cụ thể, để xác định số thứ tự nhóm cần dựa vào tổng số electron hai phân lớp (với n lớp ngồi cùng) Khi đó: • Nếu số thứ tự nhóm • Nếu thuộc nhóm • Nếu số thứ tự nhóm oa og h MÔ( MÔT SÔ SÔ) VI) VI DU( DU Thí dụ 33 Thí dụ 33 Cho nguyên tử nguyên tố: :// bl Viết cấu hình electron xác định vị trí (ơ ngun tố, chu kì, nhóm, phân nhóm) chúng bảng hệ thống tuần hoàn ? Viết chế cho – nhận electron có chúng ? Viết cấu hình ion tương ứng ? Bši giải tham khảo a/ Canxi : Ca (Z = 20) Có lớp Có electron lớp ngồi Thuộc chu kỳ ht ● Cấu hình electron Ca (Z = 20) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Tính kim loại Thuộc nhóm IIA (do tận s) ● Vị trí:  Ơ ngun tố: 20  Có lớp electron nên thuộc chu kì  Có electron cuối điền vào phân lớp s nhóm thuộc nhóm A, đồng thời có electron lớp ngồi nên thuộc nhóm II (A) ● Cơ chế cho nhận electron: Ca − 2e → Ca 2+ ● Cấu hình electron ion tương ứng: Ca 2+ (ZCa2 + = 18) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 P a ge - - " A l l t h e f l o w e r of t o m o rro w a re i n t h e s e ek s o f t o d a y § § " PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập http://bloghoahoc.com b/ Selen : Se (Z = 34) ● Cấu hình electron: Se (Z = 34) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4 ● Vị trí:  Ơ ngun tố: 34  Có lớp electron nên thuộc chu kì  Có electron cuối điền vào phân lớp p nên thuộc nhóm A, đồng thời có electron lớp ngồi nên thuộc nhóm VI (A) m ● Cơ chế cho nhận electron: Se + 2e → Se2− ● Cấu hình electron ion tương ứng: Se2− (ZSe2− = 36) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 co c/ Kripton : Kr (Z = 36) ● Cấu hình electron: Kr (Z = 36) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 oc ● Vị trí:  Ơ ngun tố: 36  Có lớp electron nên thuộc chu kì  Có electron cuối ñiền vào phân lớp p nên thuộc nhóm A, ñồng thời có electron lớp ngồi nên thuộc nhóm VIII (A) ah ● Do lớp ngồi có electron (khí hiếm), cấu hình electron bền vững, lớp vỏ đạt số electron ngồi bão hịa Vì vậy, khơng tham gia phản ứng hóa học, nên khơng tạo ion d/ Crơm : Cr (Z = 24) ho ● Cấu hình electron: Cr (Z = 24) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 lo g ● Vị trí:  Ơ ngun tố: 24  Có lớp electron nên thuộc chu kì  Có electron cuối điền vào phân lớp d (theo mức lượng: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 ) nên thuộc nhóm B, đồng thời tổng số electron hai phân lớp (n − 1) dx ns y ≡ 3d5 4s1 electron (6 < 8) nên thuộc nhóm VI (B) ht :// b ● Nguyên tử Crom tham gia phản ứng hóa học khơng có electron phân lớp 4s mà cịn electron phân lớp 3d Do đó, hợp chất Crom có số oxi hóa biển đổi từ +1 đến +6 Phổ biến số oxi hóa: +2, +3, +6 Vì vậy, tạo ion Cr2+, Cr4+, Cr6+ 2+  Cr − 2e → Cr  4+  Cơ chế cho nhận electron: Cr − 4e → Cr  6+ Cr − 6e → Cr  Cr2+ Z ( Cr2+ = 22) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2    Cấu hình ion tương ứng: Cr 4+ (Z + = 20) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2  6+ Cr 2 6  Cr (ZCr6+ = 18) : 1s 2s 2p 3s 3p e/ Sắt : Fe (Z = 26) ● Cấu hình electron: Fe (Z = 26) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 ● Vị trí:  Ơ nguyên tố: 26  Có lớp electron nên thuộc chu kì " C ầ n c• b • t h “ n g m i nh § § § § " P a ge - - Chương Bảng tuần hošn cŸc nguy˚n tố h‚a học & Định luật tuần hošn http://bloghoahoc.com  Có electron cuối ñiền vào phân lớp d (theo mức lượng: 3s2 3p6 4s2 3d6 ) nên thuộc nhóm B, ñồng thời tổng số electron hai phân lớp (n − 1) dx ns y ≡ 3d6 4s2 electron nên thuộc nhóm VIII (B) c.c o m ● Khi tham gia phản ứng hóa học, nguyên tử sắt nhường 2e phân lớp 4s để tạo thành ion dương Fe2+ nhường thêm electron phân lớp 3d chưa bão hịa (đạt bán bảo hịa 3d5) để tạo thành ion dương Fe3+  Fe − 2e → Fe2+  Cơ chế cho:  3+  Fe − 3e → Fe  Fe2+ Z = 24) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 (  Fe2 +  Cấu hình ion tương ứng:  3+ 2 6  Fe (ZFe3+ = 23) : 1s 2s 2p 3s 3p 3d f/ Bạc : Ag (Z = 47 ) ● Cấu hình electron: Ag (Z = 47 ) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s1 ho ● Vị trí:  Ơ ngun tố: 47  Có lớp electron nên thuộc chu kì  Có electron cuối điền vào phân lớp d (theo mức lượng: 5s1 4d10 ) nên thuộc nhóm B, ñồng thời tổng số electron hai phân lớp (n − 1) d x ns y ≡ 4d10 5s1 11 > 10 electron nên oa thuộc nhóm I (B) og h ● Khi tham gia phản ứng hóa học, Ag cho electron để trở thành ion dương lớp 4d10 bảo hịa nên khơng có khả cho electron Do đó, cho electron lớp s  Cơ chế: Ag − 1e → Ag+ ( ) + 2 6 10 10  Cấu hình electron ion tương ứng: Ag ZAg+ = 46 : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 4d bl Thí dụ 34 Thí dụ 34 Cho ngun tố có cấu hình electron sau a/ Xác định số electron hóa trị nguyên tử ? b/ Xác ñịnh vị trí chúng bảng tuần hồn ? :// Bši giải tham khảo ht a/ Xác ñịn số electron hóa trị ? ( ) X (1s 2s 2p 3s 3p ) : có electron hóa trị ( ) (1s 2s 2p 3s ) : có electron hóa trị ● X1 1s2 2s2 2p2 : có electron hóa trị ● X 1s2 2s2 2p5 : có electron hóa trị ● ● X4 2 6 2 b/ Xác định vị trí bảng tuần hồn ? ( ) X (1s 2s 2p ) : X (1s 2s 2p 3s 3p ) : X (1s 2s 2p 3s ) : ● X1 1s2 2s2 2p2 : Nguyên tố thuộc chu kì 2, nhóm IVA ● Ngun tố thuộc chu kì 2, nhóm VIIA ● ● 2 2 2 P a ge - - Nguyên tố thuộc chu kì 3, nhóm VIIIA Ngun tố thuộc chu kì 3, nhóm IA " A l l t h e f l o w e r of t o m o rro w a re i n t h e s e ek s o f t o d a y § § " PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập http://bloghoahoc.com Thí dụ 35 Thí dụ 35 Một ngun tố chu kì 2, nhóm VA bảng tuần hồn ngun tố hóa học a/ Ngun tử ngun tố có electron lớp ? b/ Các electron lớp nằm lớp thứ ? c/ Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố ? Bši giải tham khảo b/ Vì thuộc chu kì nên electron lớp nằm lớp thứ hai .co c/ Cấu hình electron : 1s2 2s2 2p3 m a/ Vì thuộc nhóm VA nên ngun tố có electron lớp ngồi oc Thí dụ 36 , cation có cấu hình electron lớp ngồi Thí dụ 36 Ngun tử X, anion a/ Các nguyên tố X, Y, Z kim loại hay phi kim ? b/ Cho biết vị trí chúng bảng tuần hồn ? Nêu tính chất hóa học đặc trưng Y Z ? Cho thí dụ minh họa ? Bši giải tham khảo ah Từ cấu hình electron lớp ngồi 4s2 4p6 ⇒ Cấu hình electron đầy đủ X, Y−, Z+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 ho Nguyên tố X : ● Cấu hình electron X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 og ● Vị trí: số 36, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIA ● Do có 8e ngồi ⇒ X khí Nguyên tố Y : bl ● Từ Y− : Y + 1e → Y− nên cấu hình electron Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 ● Vị trí: số 35, thuộc chu kì 4, nhóm VIIA :// ● Do có 7e lớp ngồi ⇒ Y phi kim ● Tính chất hóa học đặc trưng: có tính oxi hóa mạnh (phi kim điển hình) ht ● Thí dụ: Cu + Y2 → CuY2 Nguyên tố X : ● Từ Z+ : Z − 1e → Z+ nên cấu hình electron Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1 ● Vị trí: số 37, thuộc chu kì 5, nhóm IA ● Do có 1e lớp ngồi ⇒ Z kim loại ● Tính chất hóa học đặc trưng: có tính khử mạnh (kim loại điển hình) ● Thí dụ: 4Z + O2 → 2Z2O " C ầ n c• b • t h “ n g m i nh § § § § " P a ge - -