Tài liệu ôn tập Hóa học Lớp 10 - Chương 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Nội dung text: Tài liệu ôn tập Hóa học Lớp 10 - Chương 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1. CHƯƠNG 2: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC BÀI 5. CẤU TẠO BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 1. Nguyên tắc sắp xếp Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn: • Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. • Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp cùng một chu kì. • Các nguyên tố có cùng số electron hoá trị trong nguyên tử được xếp cùng một nhóm, trừ nhóm VIIIB. 2. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học a) Ô nguyên tố: Các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium: - Số hiệu nguyên tử: 13 - Kí hiệu hóa học: Al - Tên nguyên tố; Aluminium - Số oxygen hóa: +3 - Cấu hình electron: [Ne] 3s23p1 - Độ âm điện: 1,61 - Nguyên tử khối trung bình: 26,98 Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô trong BTH các nguyên tố hóa học gọi là ô nguyên tố. Số thứ tự của một ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học trong ô đó. b) Chu kỳ: - Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng, gọi là chu kì. - Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì. - BTH gồm 7 chu kì: + Các chu kì 1, 2 và 3 là các chu kì nhỏ. + Các chu kì 4, 5, 6 và 7 là các chu kì lớn. c) Nhóm: - Electron hoá trị là những electron có khả năng tham gia hình thành liên kết hoá học. Chúng thường nằm ở lớp ngoài cùng hoặc ở cả phân lớp sát lớp ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hoà. Những nguyên tố có cùng số electron hoá trị thường có tính chất hoá học tương tự nhau. - Các nguyên tố trong cùng nhóm có cấu hình electron nguyên tử lớp ngoài cùng tương tự nhau. - Mỗi nhóm gồm 1 cột, riêng nhóm VIIIB có 3 cột (cột 8, 9, 10). - Số electron hóa trị = số thứ tự nhóm; đặc biệt: số electron hóa trị = 8, 9, 10 thì nguyên tố thuộc nhóm VIII. - Nhóm là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau (trừ nhóm VIIIB), do đó có tính chất hoá học gần giống nhau và được xếp theo cột. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 1
2. - Số thứ tự của nhóm A bằng số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong nhóm. 3: Liên hệ giữa cấu hình electron nguyên tử với vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn - Số thứ tự của ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó. - Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử của nguyên tố thuộc chu kì đó. - Nguyên tố nhóm A có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng ns1-2 hoặc ns2np1-6 (Với nguyên tố nhóm A, số thứ tự của nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố đó - trừ He). Nguyên tố nhóm B* có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng dạng (n - 1)d1-10ns1-2. 4. Phân loại nguyên tố hóa học - Dựa theo cấu hình electron Dựa theo cấu hình, có thể phân loại thành các nguyên tố s, p, d, f. - Nguyên tố s → nhóm A cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1-2. - Nguyên tố p nhóm A cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np1-6. - Nguyên tố d nhóm B cấu hình electron lớp ngoài cùng: (n - 1)d1-10ns2. - Nguyên tố f nhóm B cấu hình electron lớp ngoài cùng: (n - 2)f0-14(n - 1)d0-2ns2. 5. Phân loại nguyên tố hóa học - Dựa theo tính chất Các nguyên tố hóa học còn có thể được phân loại dựa theo tính chất hóa học cơ bản. Dựa theo cách này, các nguyên tố hóa học được phân loại thành: kim loại, phi kim và khí hiếm. - Dựa vào cấu hình electron, người ta phân loại các nguyên tố thành nguyên tố s, nguyên tố p, nguyên tố d và nguyên tố f. ❖ Khối các nguyên tố s gồm các nguyên tố thuộc nhóm IA và nhóm IIA, có cấu hình electron: [Khí Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 2
3. hiếm] ns12 ❖ Khối các nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc nhóm Ill A đến nhóm VIIIA (trừ nguyên tố He), có cấu hình electron: [Khí hiếm] ns2np16. ❖ Khối các nguyên tố d gồm các nguyên tố thuộc nhóm B, có cấu hình electron: [Khí hiếm] (n- 1)d110ns12. ❖ Khối các nguyên tố f gồm các nguyên tố xếp thành hai hàng ở cuối bảng tuần hoàn, có cấu hình electron: [Khí hiếm] (n-2)f014(n-1)d02ns2 (trong đó n = 6 và n = 7). Chúng gồm 14 nguyên tố họ Lanthanide (từ Ce đến Lu) và 14 nguyên tố họ Actinide (từ Th đến Lr) - Dựa vào tính chất hoá học, người ta phân loại các nguyên tố thành nguyên tố kim loại, nguyên tố phi kim và nguyên tố khí hiếm. BÀI 6. XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA ĐƠN CHẤT, BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA HỢP CHẤT TRONG MỘT CHU KÌ VÀ TRONG MỘT NHÓM 1. Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử - Trong một chu kì Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính các nguyên tử có xu hướng giảm dần. 2. Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử - Trong một nhóm A Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính của nguyên tử có xu hướng tăng dần. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 3
4. 3. Xu hướng biến đổi độ âm điện, tính kim loại, tính phi kim - Độ âm điện Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 4
5. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 5
6. Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: - Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng tăng dần. - Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng giảm dần. Độ âm điện cũng phụ thuộc điện tích hạt nhân và bán kính nguyên tử. 4. Xu hướng biến đổi độ âm điện, tính kim loại, tính phi kim - Tính kim loại, tính phi kim - Tính kim loại đặc trưng bởi khả năng nhường electron của nguyên tử. - Tính phi kim đặc trưng bởi khả năng nhận electron của nguyên tử. Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: - Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng giảm dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng tăng dần. - Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng tăng dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng giảm dần. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 6
7. 5. Xu hướng biến đổi thành phần và tính acid, tính base của các oxide và các hydroxide theo chu kì - Thành phần và tính acid, tính base của các oxide cao nhất trong một chu kì Oxide cao nhất của một nguyên tố là oxide mà nguyên tố trong đó có hóa trị cao nhất. Các nguyên tố thuộc nhóm IA đến VIIA (trừ fluorine) có hóa trị cao nhất đúng bằng số thứ tự của nhóm. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 7
8. 6. Xu hướng biến đổi thành phần và tính acid, tính base của các oxide và các hydroxide theo chu kì - Thành phần và tính acid, tính base của các hydroxide trong một chu kì Hydroxide của nguyên tố kim loại M hóa trị n có dạng M(OH)n. Đối với nguyên tố phi kim, hydroxide của nó ở dạng acid. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 8
9. BÀI 7. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC - Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm A biến đổi một cách tuần hoàn theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần. - Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố cũng như hợp chất của chúng. 1. Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của hợp chất tạo nên tử các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. 2. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Khi biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể đưa ra dự đoán về tính chất của đơn chất cũng như hợp chất của nó. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 9
10. 2. Ý nghĩa bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: - Kết luận: khi biết vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn ta có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó và ngược lại. Từ đó có thể suy ra tính chất hóa học cơ bản của nó. - Chú ý: a. Quan hệ giữa vị trí của nguyên tố và cấu tạo nguyên tử của nó: 1/ STT ô = Z = P = E 2/ STT chu kì = số lớp electron 3/ STT nhóm Nhóm A: (8 nhóm từ IA đến VIIIA) - Bao gồm nguyên tố s và p - Nhóm A: nsanpb (a=1→2; b=1→6) - STT nhóm A = a + b + Nếu: a + b 3 → Kim loại (-H.B.He) + Nếu: 5 a + b 7 Phi kim + Nếu: a + b = 8 → Khí hiếm + Nếu: a + b =4 → Kim loại / phi kim Nhóm B: (gồm 8 nhóm từ IIIB đến VIIIB rồi IB và IIB theo chiều từ trái sang phải) Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 10
11. - Gồm các nguyên tố d và nguyên tố f (chu kì lớn) gồm các kim loại chuyển tiếp. a b - Cấu hình electron hoá trị của nguyên tố d: (n – 1)d ns (b = 2; 1 a 10) + Nếu: a + b 10 → STT nhóm = (a + b) – 10 b. Quan hệ giữa vị trí và tính chất của nguyên tố: Biết được vị trí của một nguyên tố trong BTH, có thể suy ra những tính chất hóa học cơ bản của nó : - Tính kim loại, tính phi kim (dựa vào electron lớp ngoài cùng hoặc vào STT nhóm) - Hóa trị cao nhất của nguyên tố trong hợp chất với oxi = STT nhóm A => CT oxit cao nhất - Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất với hiđro = 8 - STT nhóm A => CT hợp chất khí với hiđro (nếu có) - Công thức hiđroxit tương ứng và tính axit hay bazơ của chúng. c. So sánh tính chất của nguyên tố với các nguyên tố lận cận: dựa vào qui luật biến đổi tính chất của nguyên tố, đơn chất, hợp chất. Xu hướng biến đổi trong Tính chất Xu hướng biến đổi trong nhóm chu kì Bán kính nguyên tử Giảm Tăng Độ âm điện Tăng Giảm Tính kim loại Giảm Tăng Tính phi kim Tăng Giảm Tính acid Tăng Giảm Tính base Giảm Tăng Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 11
12. Tài liệu Hóa học khối 10 chương 2 Trang 12