Chương 1a ĐLTH HTTH(TC)

Chương I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC ChươngI ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC (6/1) I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC II CÁC QUI LUẬT BIẾN ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG III CÁC DẠNG BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ - ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA MỖI DẠNG IV Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC - Phát biểu ĐLTH , giải thích định luật dựa vào cấu tạo nguyên tử nguyên tố; lấy biến đổi tính chất số nguyên tố để minh hoạ - Đọc tên viết kí hiệu 109 nguyên tố HTTH I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC Định luật tuần hoàn Mendelep " Tính chất nguyên tố, tính chất đơn chất hợp chất tạo nên từ nguyên tố đó, phụ thuộc tuần hoàn vào trọng luợng nguyên tử * chúng" Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học • Kiến trúc HTTH gồm chu kì : chu kì nhỏ chu kì lớn • Chu kì nhỏ : nguyên tố cặp • : nguyên tố • : nguyên tố cặp • Chu kì lớn : 18 nguyên tố • : 18 nguyên tố cặp • : 32 nguyên tố • : 23 nguyên tố cặp • Số nguyên tố chu kì : S = 2N2 ( N : cặp chu kì) -5- Định luật tuần hoàn Bảng tuần hoàn ánh sáng thuyết cấu tạo nguyên tử • Kết giải phương trình sóng – Srodingơ thu giá trị nào? • Ý nghĩa kết thu được? Định luật tuần hoàn Bảng tuần hoàn ánh sáng thuyết cấu tạo nguyên tử • Kết giải phương trình sóng – Srodingơ: H = E • En ( (Z   ) 2 me4 ) E 2 n h • số lượng tử: -n h M  l (l  1) -l( ) 2 h Mz  m - ml ( ) 2 • Spin:momen đông lương quay  s  h Hình chiếu nó: s( z )  s ; 2 s( s  1) s h 2 Định luật tuần hoàn Bảng tuần hoàn ánh sáng thuyết cấu tạo nguyên tử Số lượng tử n tương ứng với số thứ tự lớp electron - Số electron cực đại điền vào lớp thứ n 2n electron - Ý nghĩa mặt lượng: n lớn thì lượng cao n lớp K L M N O P Q Định luật tuần hoàn Bảng tuần hoàn ánh sáng thuyết cấu tạo nguyên tử Số lượng tử phụ (hay số lượng tử obitan) l : cho biết hình dạng obitan không gian xác định số phân lớp lớp l nhận giá trị từ đến (n – 1) Giá trị l … Kiểu obitan s p d f … Ứng với giá trị n (một lớp electron) có n giá trị l có n phân lớp electron hay kiểu obitan Định luật tuần hoàn Bảng tuần hoàn ánh sáng thuyết cấu tạo nguyên tử Số lượng tử từ ml xác định định hướng AO không gian đồng thời qui định số AO phân lớp Mỗi giá trị ml ứng với AO ml nhận giá trị từ -l … … +l Mỗi giá trị l có 2l + giá trị ml (nghĩa có 2l + obitan) 10 Sự biến đổi bán kính nguyên tử + Trong chu kỳ : nói chung kích thước nguyên tử nguyên tố giảm dần từ trái sang phải đạt cấu hình khí Nhưng đến khí bán kính lại tăng lên phân lớp ns2np6 đầy đủ làm lớp vỏ có tính đối xứng cầu kích thước nguyên tử tăng lên - Các nguyên tố họ d thay đổi bán kính chậm hơn, đặc biệt họ sắt 0 26Fe (1,26 A ); 27Co (1,25 A ) ; 28Ni (1,24 A ) - Đối với nguyên tố Lantanoit Actinoit , thay đổi bán kính chậm hơn: 0) 0) Ce (1,83 A Lu (1,74 A 58 71 52 Sự biến đổi bán kính nguyên tử + Trong nhóm: - Trong phân nhóm chính, bán kính nguyên tử tăng từ xuống Z tăng, chủ yếu số lớp electron tăng , 18Ar (1,71A0 ) ; 10Ne (1,31A ) , 19K (1,96 A0 ) 11Na (1,54A ) - Trong phân nhóm phụ, chuyển từ nguyên tố đầu phân nhóm đến nguyên tố thứ , bán kính có tăng lên; từ nguyên tố thứ đến nguyên tố thứ , bán kính thay đổi (có không đổi giảm chút ít) 53 Sự biến đổi bán kính nguyên tử • • • 0); 0); 0); Sc(1,44A Ti(1,32A V (1,22A 21 22 23 0); 0); 0); Y(1,62A Zr(1,45A Nb(1,34A 39 40 41 0) ; 0); 0); La(1,69A Hf(1,44A Ta(1,34A 57 72 73 Nguyên nhân nén Lantanit 54 b Bán kính ion • Việc xác định bán kính ion phức tạp xác định bán kính nguyên tử Thực nghiệm cho biết khoảng cách ion không cho biết bán kính ion riêng biêt Có phương pháp phổ biến xác định bán kính ion có hệ bán kính ion: hệ Gonsmit(Goldsmith) hệ Pauling 55 b Bán kính ion • Đối với hoá trị hệ thống bán kính phù hợp tốt với nhau, ion hoá trị hệ thống bán kính sai lệch đáng kể • VD: Hệ Pauling r (O-2) = 1,40A0; r (Ca2+) = 0,99A0 Hệ Gonsmit r (O-2) = 1,32A0 ; r (Ca2+) = 1,07A0 56 b Bán kính ion  Hệ Gonsmit(Goldsmith) • Cho độ phân cực  (A+)  (B+)  v(A+)  v (B+) ; biết v cho v dạng hình cầu  tính r 57 Bán kính ion  Hệ Pauling r ion = .n2 / (Z -  ); : số; n: số lớp electron - Thực nghiệm đo khoảng cách hạt nhân cation anion: d = rc + - Xác định tỷ lệ bán kính ion từ xác định bán kính ion (nếu n nhau): rC Za   a r n (Z   )  Tổng quát:  r Z  C a C c c a a a n (Z C   c ) b Bán kính ion • VD: khoảng cách d(NaF) = 2,31 A0  r (Na+ ) + r (F- ) = 2,31 A0 • Na+ : (Zc - c ) = 11 - 4,15 = 6,85 • F- : (Za - a ) = - 4,15 = 4,85  r(Na+ ) / r(F- ) = 0,71 r rNa 2,31x0,71   0,96 A  0,71  r(F- ) = 2,31 - 0,96 = 1,35 A0 59 QUI TẮC GẦN ĐÚNG CỦA SLÂYTƠ (Slater) (Dùng để xác định số chắn) e xét Sự chắn electron thuộc phân lớp sau đến electron xét 1s 2s2p 3s3p 3d 4s4p 4d 4f 1s 0,3 2s2p 0,85 0,35 3s3p 1,00 0,85 0,35 3d 1,00 1,00 1,00 0,35 4s4p 1,00 1,00 1,00 0,85 0,35 4d 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,35 4f 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,35 5s5p 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,85 5s5p 0,35 60 VD: Xác định số chắn electron nguyên tử Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 •Với e thuộc 4s: σ = x 0,35 + x 0,85 + x 1,00 + x 1,00 + x 1,00 = 23,45 •Với e thuộc 3d: σ = x 0,00 + x 0,35 + x 1,00 + x 1,00 + x 1,00 = 19,75 •Với e thuộc (3s3p): σ = x 0,00 + x 0,35 + x 0,85 + x 1,00 = 11,25 •Với e thuộc (2s2p): σ = 16 x 0,00 + x 0,35 + x 0,85 = 4,15 •Với e thuộc 1s: σ = 24 x 0,00 + x 0,30 = 0,30 SLATER đưa khái niệm: Số lượng tử hiệu dụng, xác định sau: n n* 3,7 4,0 4,2 61 b Bán kính ion  Sự biến đổi bán kính ion đơn - Bán kính ion dương nhỏ bán kính nguyên tử trung hòa tương ứng VD: bán kính Li 1,52A0, bán kính ion Li+ = 0,90A0 62 b Bán kính ion  Sự biến đổi bán kính ion đơn  Bán kính ion âm lớn bán kính nguyên tử trung hòa tương ứng •VD: bán kính Cl 1,00A0, bán kính ion Cl- = 1,67A0  63 b Bán kính ion  Qui luật biến đổi bán kính ion đơn - Đối với ion có điện tích lớp vỏ electron có kiến trúc nhau, số lớp electron nhiều bán kính lớn - Đối với ion đẳng electron , bán kính giảm điện tích hạt nhân tăng 64 b Bán kính ion  Qui luật biến đổi bán kính ion đơn Li+ Be2+ B3+ C4+ N5+ 0,68 0,35 0,16 0,13 0,23 Na+ Mg2+ Al3+ 0,57 K + 2+ 1,33 Rb 0,35 + 1,47 Ca 0,99 2+ Sr 1,12 0,52 Sc 3+ 0,81 3+ Y 0,92 Si 4+ 0,42 Ti 4+ 0,68 Zr 4+ 0,79 5+ S6+ Cl7+ 0,35 0,30 0,27 P V 5+ 0,59 Nb 5+ 0,69 Cr 6+ 0,52 6+ Mo 0,62 7+ Mn 0,46 7+ Tc 0,57 65 66 ...ChươngI ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC (6/1) I ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN