Nội dung text Chuyên đề 2. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.doc
Trang 2 22624 S(Z16):1s2s2p3s3p Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm A có cấu electron ngoài cùng là xnsnpy Số thứ tự (STT) của nhóm Axy Thí dụ: 225261K(Z19):1s2s2p3s3p4sK thuộc nhóm IA 22525Cl(Z17):1s2s2p3s3pCl thuộc nhóm VIIA • Nhóm B (Nhóm phụ). Gồm các nguyên tố d và f Nguyên tố d là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d .. Nguyên tử các nguyên tố d có cấu hình electron hoá trị: 1xyndns . Số thứ tự nhóm được xác định như sau: + Nếu 37xy STT nhóm xy + Nếu 8,9,10xy STT nhóm 8 + Nếu 10xy STT nhóm –10xy Thí dụ: 2262651Cr(24)1s2s2p3s3p3d4sCrZ thuộc nhóm VIB vì 516. 2262682 Ni(Z28)1s2s2p3s3p3d4sNi thuộc nhóm VIIIB 22626102Zn(730)Is2s2p3s3p3d4s Zn thuộc nhóm IIB vì 10 2102. Khối các nguyên tố f gồm các nguyên tố xếp thành hai hàng ở cuối bảng. Chúng gồm 14 nguyên tố họ Lantan (từ Ce (Z58 ) đến Lu (Z71 )) và 14 nguyên tố họ Actini (từ Th (Z90 ) đến ( Z103 )). Nguyên tố f là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f Chú ý: Với nguyên tử có cấu hình phân lớp ngoài cùng (1)abndns thì b luôn luôn bằng 2 , a chọn các giá trị từ 1 10 . Trừ hai trường hợp sau: • 6ab thay vì 4a và 2b phải viết 5a và 1b ( hiện tượng "bán bão hòa gấp phân lớp d " ) • 11ab thay vì 9a và 2b phải viết 10a và 1b (hiện tượng "bão hòa gấp phân lớp d "). - Hai nguyên tố A và B thuộc cùng một nhóm và ở hai chu kì liên tiếp (trừ H và Li ) thì luôn cách nhau 8 ô và 18 ô. Thông thường bài toán cho thêm tổng số hạt proton (hoặc điện tích hạt nhân) của A là B (chẳng hạn m ). Khi đó để tìm ABAB(Zvaø ZZZ ) ta chỉ việc giải hai hệ phương trình sau, lựa chọn nghiệm phù hợp. AB rBA ZZm YZ8 hoặc 111 181 ZZm ZZ18 - Nếu đề cho A và B thuộc hai nhóm liên tiếp thì ta xét hai khả năng. +) Trường hợp 1: A, B thuộc cùng một chu kì tức là khi đó ta có hệ: AB BA ZZm ZZ1 +) Trường hợp 2: A, B không thuộc cùng chu kì. Khi đó chúng cách nhau 7 ô; 9 ô; 17 ô hoặc 19 ô. Như vậy ta cần tìm nghiệm phù hợp của 4 hệ phương trình sau: AB BA YZm (I); ZZ7 AB BA ZZm (II) ZZ9 AB BA ZYm (III) ZZ17 BA BA ZZm (IV) ZZ19
Trang 3 Nếu chứng minh được A, B thuộc chu kì nhỏ thì ta chỉ việc giải hệ I vaø II . - Nếu đề cho A hoặc B thuộc nhóm nào đó rồi thì căn cứ vào phương trình BAZZm ta tìm những giá trị phù hợp của AZ hoặc BZ rồi suy ra giá trị Z còn lại. II. SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ VÀ MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 1. Cấu hình electron Sự biến đội tuần hoàn cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố. 2. Bán kính nguyên tử Trong một chu kì, tuy nguyên tử các nguyên tố có cùng số lớp electron, nhưng khi điện tích hạt nhân tăng, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng cũng tăng theo, do đó bán kính nguyên tử nói chung giảm dần. Thí dụ: Chu kì 2 Li Be B C N O F Bán kính nguyên tử 0ntrA 0,123 0,089 0,080 0,077 0,070 0,066 0,064 Trong một nhóm A , theo chiều từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng dần, bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng theo, mặc dù điện tích hạt nhân tăng nhanh. Thí dụ: Nhóm VIIA F Cl Br I Bán kính nguyên tử 0ntrA 0,004 0,099 0,114 0,133 Vậy: Bán kính nguyên tử của các nguyên tố nhóm A biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. 3. Năng lượng ion hoá Năng lượng ion hoả thứ nhất (11) cua nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản. Năng lượng ion hoá được tính bằng kJ/mol hoặc electron - von (viết tắt là eV ). 19leV1.602.10J Thí dụ: 1HH1eI1312kJ/mol 1CaCa1eI590kJ/mol Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, lực liên kết giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng, làm cho năng lượng ion hoá nói chung cũng tăng theo. Thí dụ: Chu kì 2 Li Be B C N O F Năng lượng ion hóa 1I (KJ/mol) 520 889 801 1 086 1 402 1 314 1681 Trong cùng một nhóm A , theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, khoảng cách giữa electron lớp ngoài cùng đến hạt nhân tăng, lực liên kết giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng giảm, làm cho năng lượng ion hoá nói chung giảm. Thí dụ: Chu kì 2 H Li Na K Rb Cs