Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học Cấu tạo và tính chất của các nguyên tử

Chương Hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học Cấu tạo tính chất nguyên tử Dimitri Mendeleev HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC  Định luật tuần hoàn  Nguyên tắc xếp nguyên tố bảng hệ thống tuần hoàn  Cấu hình điện tử cuả nguyên tố s,p,d,f  Cấu trúc bảng hệ thống tuần hoàn  Cách xác định vị trí nguyên tố bảng HTTH ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN Tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất thay đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Nguyên tắc xếp nguyên tố bảng hệ thống tuần hoàn  Số điện tích hạt nhân Z số thứ tự  Các nguyên tố có tính chất giống xếp cột (nhóm)  Mỗi hàng chu kỳ gồm nguyên tố có lớp lượng tử giống nhau.Mỗi chu kỳ bắt đầu kim loại kiềm kết thúc khí trơ (ngoại trừ chu kỳ ) Modern Periodic Table Các họ nguyên tố s, p, d, f Các nguyên tố họ s (ns1,2) ns1 – kim loại kiềm ns2 – kim loại kiềm thổ Các nguyên tố họ p (ns2np1-6) ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 B - Al C - Si N-P O-S Halogen Khí trơ Các nguyên tố họ d ((n-1)d1-10ns1,2) - kim loại chuyển tiếp Các nguyên tố họ f ((n-2)f1-14(n-1)d0,1ns2 ) nguyên tố đất 4f1 – 14 : lantanoit 5f1 – 14 : actinoit Tất nguyên tố d f kim loại Chu kỳ  dãy nguyên tố viết theo hàng ngang  chu kỳ tính chất nguyên tố biến đổi tuần hoàn  số thứ tự chu kỳ = n lớp electron Chu kỳ I (CK đặc biệt): có nguyên tố họ s Chu kỳ II, III (CK nhỏ): nguyên tố = 2(s) + 6(p) Chu kỳ IV, V (CK lớn): 18 ngtố = 2(s) + 10(d) + 6(p) Chu kỳ VI (CK hoàn hảo): 32 ngtố =2(s)+14(f)+10(d)+6(p) Chu kỳ VII (CK dở dang): có 2(s) + 14(f) + số (d) ‘s’-groups Beyond the d-orbitals d-transition elements lanthanides actinides f-transition elements ‘p’-groups Nhóm cột dọc ngtố có tổng số e hóa trị Phân nhóm: Các ngtố có cấu hình electron hoá trị → tính chất hóa học tương tự  phân nhóm A (ng tố họ s p)  phân nhóm phụ B (ng tố họ d f) Phân nhóm A (nguyên tố họ s p) Số thứ tự PN = tổng số e lớp (tổng số e hoá trị ) IA IIA IIIA ns1 ns2 ns2np1 IVA ns2np2 VA VIA ns2np3 ns2np4 VIIA VIIIA ns2np5 ns2np6 Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng ion hóa  Điện tích hạt nhân nguyên tử  Số lượng tử n  Khả xâm nhập electron bên vào lớp bên  Tác dụng chắn electron bên đến tương tác hạt nhân với electron hoá trị  Đặc điểm cấu trúc electron hóa trị Sự biến đổi lượng ion hóa chu kỳ B: 1s22s22p1 New subshell, electron is easier to remove O: 1s22s22p4 First paired electron in 2p orbital: repulsion Sự biến đổi lượng ion hóa phân nhóm Năng lượng ion hóa giảm theo chiều Z tăng IA I1(eV) Li 5,39 Na 5,14 K 4,34 Rb 4,18 Cs 3,89 Fr 3,98 11 19 37 55 87 Sự biến đổi lượng ion hóa phân nhóm phụ IVB Năng lượng ion hóa tăng theo chiều Z tăng 22 I1(eV) Ti 6,82 Zr 6,84 r↑ 40 72 Hf 7,0 Electron Affinity Ái lực electron F Ái lực electron (F) lượng phát hay thu vào kết hợp e vào nguyên tử thể khí không bị kích thích X(k) + e = X- (k), ∆ H = F F có giá trị âm nguyên tử dễ nhận e, tính phi kim tính oxi hóa nguyên tố mạnh  FX = − I X − Trends in Electron Affinity Độ âm điện χ Đặc trưng cho khả hút mật độ e phía tạo liên kết với nguyên tử nguyên tố khác Trong chu kỳ từ trái sang phải, độ âm điện tăng lên Trong nhóm từ xuống, độ âm điện giảm * Chú ý: độ âm điện số nguyên tử Linus Pauling, 19011994 The only person to receive two unshared Nobel prizes (for Peace and Chemistry) Chemistry areas: bonding, electronegativity, protein structure Electronegativity Electronegativity, χ 3.5 Cl N 2.5 F O C S H Si P 1.5 0.5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Mối liên hệ độ âm điện loại liên kết Độ khác biệt độ âm điện Loại liên kết Cộng hóa trị Trung bình Cộng hoá trị có tính ion Trung bình lớn Ion có tính cộng hoá trị Lớn Ion PHI KIM LOẠI ÁI LỰC ĐiỆN TỬ NĂNG LƯỢNG ION HOÁ BÁN KÍNH NGUYÊN TỬ KIM LOẠI Hóa trị số oxy hóa Hóa trị - số liên kết hóa học mà ngtử tạo nên phân tử Số oxi hóa - điện tích dương hay âm ngtố hợp chất tính với giả thiết hợp chất tạo thành từ ion Số oxi hóa dương cao nguyên tố = số thứ tự nhóm.(ngoại trừ IB,VIIIB, VIIIA) Số oxi hóa âm thấp phi kim = số thứ tự nhóm - (từ IVA đến VIIA ) ... Bán kính nguyên tử Hãy xếp nguyên tử sau theo trật tự bán kính tăng dần: 38 Sr, 34Se, 10Ne : Ne < Se < Sr Fe, 15P, 8O 26 : O < P < Fe Hãy xếp ion sau theo trật tự bán kính tăng dần : Na+, Rb+,... 4f1 – 14 : lantanoit 5f1 – 14 : actinoit Tất nguyên tố d f kim loại Chu kỳ  dãy nguyên tố viết theo hàng ngang  chu kỳ tính chất nguyên tố biến đổi tuần hoàn  số thứ tự chu kỳ = n lớp electron... ngtố =2(s)+14(f)+10(d)+6(p) Chu kỳ VII (CK dở dang): có 2(s) + 14(f) + số (d) ‘s’-groups Beyond the d-orbitals d-transition elements lanthanides actinides f-transition elements ‘p’-groups Nhóm