Chương I. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ

Nguyên tử gồm hạt nhân tích điện dương (Z+) ở tâm và có Z electron chuyển động xung quanh hạt nhân. 1. Hạt nhân: Hạt nhân gồm:  Proton: Điện tích 1+, khối lượng bằng 1 đ.v.C, ký hiệu lượng, chỉ số ghi dưới là điện tích).  Nơtron: Không mang điện tích, khối lượng bằng 1 đ.v.C ký hiệu Như vậy, điện tích Z của hạt nhân bằng tổng số proton.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương I. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ Chương I. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐI. Cấu tạo nguyên tử. Nguyên tử gồm hạt nhân tích điện d ương (Z+) ở tâm và có Z electron chuyển độngxung quanh hạt nhân. 1. Hạt nhân: Hạt nhân gồm:  Proton: Điện tích 1+, khối lượng bằng 1 đ.v.C, ký hiệu (chỉ số ghi trên là khốilượng, chỉ số ghi dưới là điện tích).  Nơtron: Không mang điện tích, khối lượng bằng 1 đ.v.C ký hiệu Như vậy, điện tích Z của hạt nhân bằng tổng số proton . * Khối lượng của hạt nhân coi như bằng khối lượng của nguyên tử (vì khối lượng củaelectron nhỏ không đáng kể) bằng tổng số proton (ký hiệu là Z) và số nơtron (ký hiệu làN): Z + N ≈ A. A được gọi là số khối. * Các dạng đồng vị khác nhau của một nguyên tố là những dạng nguyên tử khác nhaucó cùng số proton nhưng khác số nơtron trong hạt nhân, do đó có cùng điện tích hạtnhân nhưng khác nhau về khối lượng nguyên tử, tức là số khối A khác nhau. 2. Phản ứng hạt nhân: Phản ứng hạt nhân là quá trình làm biến đổi những hạt nhâncủa nguyên tố này thành hạt nhân của những nguyên tố khác. Trong phản ứng hạt nhân, tổng số proton và tổng số khối luôn được bảo toàn. Ví dụ: Vậy X là C. Phương trình phản ứng hạt nhân. 1 3. Cấu tạo vỏ electron của nguyên tử. Nguyên tử là hệ trung hoà điện, nên số electron chuyển động xung quanh hạt nhânbằng số điện tích dương Z của hạt nhân. Các electron trong nguyên tử được chia thành các lớp, phân lớp, obitan. a) Các lớp electron. Kể từ phía hạt nhân trở ra được ký hiệu: Bằng số thứ tự n = 12 3 4 5 6 7… Bằng chữ tương ứng: K L M N O P Q … Những electron thuộc cùng một lớp có năng lượng gần bằng nhau. Lớp electron cànggần hạt nhân có mức năng lượng càng thấp, vì vậy lớp K có năng lượng thấp nhất. Số electron tối đa có trong lớp thứ n bằng 2n2. Cụ thể số electron tối đa trong các lớpnhư sau: Lớp : KLMN… Số electron tối đa: 2 8 18 32 … b) Các phân lớp electron. Các electron trong cùng một lớp lại được chia thành cácphân lớp. Lớp thứ n có n phân lớp, các phân lớp được ký hiệu bằng chữ : s, p, d, f, … kể từ hạtnhân trở ra. Các electron trong cùng phân lớp có năng lượng bằng nhau. Lớp K (n = 1) có 1 phân lớp : 1s. Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp : 2s, 2p. Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp :3s, 3p, 3d. Lớp N (n = 4) có 4 phân lớp : 4s, 4p, 4d, 4f. Thứ tự mức năng lượng của các phân lớp xếp theo chiều tăng dần nh ư sau : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s… Số electron tối đa của các phân lớp như sau: Phân lớp : s p d f. Số electron tối đa: 2 6 10 14. c) Obitan nguyên tử: là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà ở đó khả năng cómặt electron là lớn nhất (khu vực có mật độ đám mây electron lớn nhất). Số và dạng obitan phụ thuộc đặc điểm mỗi phân lớp electron. 2 Phân lớp s có 1 obitan dạng hình cầu. Phân lớp p có 3 obitan dạng hình số 8 nổi. Phân lớp d có 5 obitan, phân lớp f có 7 obitan. Obitan d và f có dạng phức tạp hơn. Mỗi obitan chỉ chứa tối đa 2 electron có spin ngược nhau. Mỗi obitan được ký hiệubằng 1 ô vuông (còn gọi là ô lượng tử), trong đó nếu chỉ có 1 electron ta gọi đó làelectron độc thân, nếu đủ 2 electron ta gọi các electron đã ghép đôi. Obitan không cóelectron gọi là obitan trống. 4. Cấu hình electron và sự phân bố electron theo obitan. a) Nguyên lý vững bền: trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm các mức nănglượng từ thấp đến cao. Ví dụ: Viết cấu hình electron của Fe (Z = 26). 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Nếu viết theo thứ tự các mức năng lượng thì cấu hình trên có dạng. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Trên cơ sở cấu hình electron của nguyên tố, ta dễ dàng viết cấu hình electron củacation hoặc anion tạo ra từ nguyên tử của nguyên tố đó. Ví dụ: Cấu hình electron của Fe2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Fe3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. Đối với anion thì thêm vào lớp ngoài cùng số electron mà nguyên tố đã nhận. Ví dụ: S(Z = 16) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. S2- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cần hiểu rằng : electron lớp ngoài cùng theo cấu hình electron chứ không theo mứcnăng lượng. 5. Năng lượng ion hoá, ái lực với electron, độ âm điện. 3 a) Năng lượng ion hoá (I). Năng lượng ion hoá là năng lượng cần tiêu thụ để tách 1e ra khỏi nguyên tử và biến nguyên tử thành ion dương. Nguyên tử càng dễ nhường e (tính kim loại càng mạnh) thì I có trị số càng nhỏ. b) Ái lực với electron (E). Ái lực với electron là năng lượng giải phóng khi kết hợp 1evào nguyên tử, biến nguyên tử thành ion âm. Nguyên t ử có khả năng thu e càng mạnh(tính phi kim càng mạnh) thì E có trị số càng lớn. c) Độ âm điện ().Độ âm điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút cặp electronliên kết của một nguyên tử ...