Hệ thống tuần hoàn

Chương Hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học Cấu tạo tính chất nguyên tử Dimitri Mendeleev ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN Tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất thay đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN  Số điện tích hạt nhân Z số thứ tự  Các ngun tố có tính chất giống xếp cột (nhóm)  Mỗi hàng chu kỳ gồm ngun tố có lớp lượng tử ngồi giống nhau.Mỗi chu kỳ bắt đầu kim loại kiềm kết thúc khí trơ (ngoại trừ chu kỳ I ) BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC 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 ngun tố biến đổi tuần hồn  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 hố 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 (ngun 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 Phân nhóm phụ B (nguyên tố d(n≥ 4), f(n≥ 6)) IIIB IVB VB VIB (n-1)d1ns2 (n-1)d2ns2 (n-1)d3ns2 (n-1)d4ns2 nguyên tố f (n-1)d5ns1 (24Cr,42Mo) VIIB VIIIB IB IIB (n-1)d5ns2 (n-1)d6,7,8ns2 (n-1)d10ns1 (n-1)d10ns2 Các Lantanoit (4f1 – 14 6s2) Actinoit (5f1 – 14 7s2) tạo thành 14 phân nhóm phụ thứ cấp, phân nhóm có hai nguyên tố Đối với ion đẳng e: r ion ↓ Z ↑ r(8O2-) > r(9F-) > r(11Na+) > r(12Mg2+) > r(13Al3+) Bán kính nguyên tử Hãy xếp nguyên tử sau theo trật tự bán kính tăng dần: 19 K , 16S, 10Ne : Ne < S < K 20 Ca, 15P, 8O : O < P < Ca Hãy xếp ion sau theo trật tự bán kính tăng dần : Na+, Rb+, Li+ : Li+ < Na+ < Rb+ Cl-, F-, I- : F- < Cl- < I- Ionization Energy Năng lượng ion hóa (I) Năng lượng ion hóa ( I ) lượng cần tiêu tốn để tách e khỏi nguyên tử thể khí khơng bị kích thích X(k) = X+(k) + e ∆ H = I1 >0 e+ I nhỏ nguyên tử dễ nhường e, tính kim loại tính khử mạnh Ionization Energy Năng lượng ion hóa (I) I1 < I2 < I3 < I4… S(g) S+(g) + e- I1 = 999.6 kJ/mol S+(g) S2+(g) + e- I2 = 2251 kJ/mol 2nd ionization energy S2+(g) S3+(g) + e- I3 = 3361 kJ/mol 3rd ionization energy 1st ionization energy 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 Be 1s22s2 O: 1s22s22p4 N : 1s22s22p3 I1(O) < I1(N) I1(B) < I1(Be) 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 I1(eV) Ti 6,82 Zr 6,84 22 r↑ 40 Hf 72 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 khơng 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 Độ âm điện χ Đặc trưng cho khả hút mật độ e phía tạo liên kết với ngun 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 ĐỘ ÂM ĐiỆN Mối liên hệ độ âm điện loại liên kết Độ khác biệt độ âm điện Loại liên kết Cộng hóa trị Trung bình Cộng hố trị có tính ion Trung bình lớn Ion có tính cộng hố trị Lớn Ion PHI KIM LOẠI ÁI LỰC ĐiỆN TỬ NĂNG LƯỢNG ION HỐ BÁN KÍNH NGUN 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 ) ...ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN Tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất thay đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân ngun tử NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN  Số... 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,... tử ngồi giống nhau.Mỗi chu kỳ bắt đầu kim loại kiềm kết thúc khí trơ (ngoại trừ chu kỳ I ) BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC Các họ ngun tố s, p, d, f Các nguyên tố họ s (ns1,2) ns1 – kim loại