Chương II: Hệ thống tuần hoàn

Đến giữa thế kỷ 19, thế giới đã biết được hơn 60 nguyên tố hóa học và các hợpchất của các nguyên tố đó cũng như một số tính chất hóa – lý của chúng. Do đó cầnphải hệ thống hóa các nguyên tố để tìm ra quy luật chung nói lên mối liên hệ giữachúng.Năm 1869 Menđeleev (ngưới Nga) chọn khối lượng nguyên tử và tính chất hóa họccủa các nguyên tố làm tiêu chuẩn để hệ thống hóa các nguyên tố, trong đó quan trọngnhất là khối lượng nguyên tử....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương II: Hệ thống tuần hoànTrần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương Chương II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀNI. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ ĐIỆN TÍCH HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Đến giữa thế kỷ 19, thế giới đã biết được hơn 60 nguyên tố hóa học và các hợpchất của các nguyên tố đó cũng như một số tính chất hóa – lý của chúng. Do đó cầnphải hệ thống hóa các nguyên tố để tìm ra quy luật chung nói lên mối liên hệ giữachúng. Năm 1869 Menđeleev (ngưới Nga) chọn khối lượng nguyên tử và tính chất hóa họccủa các nguyên tố làm tiêu chuẩn để hệ thống hóa các nguyên tố, trong đó quan trọngnhất là khối lượng nguyên tử. Dựa trên mối liên quan giữa các nhóm nguyên tố giốngnhau và không giống nhau Menđeleev đã xây dựng bản hệ thống tuần hoàn và trên cơ sởđó đã phát biểu định luật tuần hoàn. Menđeleev: tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất các hợp chất thay đổituần hoàn theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử của các nguyên tố. Theo quan niệm hiện đại: tính chất của các nguyên tố phụ thuộc vào cấu trúcelectron nguyên tử. Ở trạng thái bình thường cấu trúc electron nguyên tử được xác địnhbằng số electron trong nguyên tử, tức là điện tích hạt nhân: Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất của các hợp chất thay đổi tuầnhoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố.II. CẤU TRÚC ELECTRON NGUYÊN TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 1. Các họ nguyên tố s, p, d, f a. Các nguyên tố họ s: là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp s của lớp ngoài cùng ns1: kim loại kiềm ns2: kim loại kiềm thổ b. Các nguyên tố họ p: là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp p của lớp ngoài cùng np1 np2 np3 np4 np5 np6 B – Al C – Si N – P O – S halogen khí trơ c. Các nguyên tố họ d: là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp d của lớp trước ngoài cùng (n – 1)d1 – 10: 10 nguyên tố chuyển tiếp (kim loại chuyển tiếp) d. Các nguyên tố họ f: là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp f của hai phân lớp trước ngoài cùng. (n – 2)f1 – 14: các nguyên tố đất hiếm 4f1 – 14: lantanoit 5f1 – 14: actinoit 2. Chu kỳ - Là dãy các nguyên tố viết theo hàng ngang, bắt đầu bằng các nguyên tố họ s, kết thúc bằng các nguyên tố họ p, ở giữa có thể có (có thể không có) các nguyên tố họ d, f. - Trong một chu kỳ, tính chất các nguyên tố biến đổi một cách tuần hoàn - Số thứ tự chu kỳ bằng số lượng tử chính của lớp electron ngoài cùng 8Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại Cương • Chu kỳ I: chu kỳ đặc biệt: chỉ có 2 nguyên tố họ s • Chu kỳ II, III: 2 chu kỳ nhỏ: mỗi chu kỳ có 8 nguyên tố, gồm 2 nguyên tố họ s và 6 nguyên tố họ p • Chu kỳ IV, V: 2 chu kỳ lớn: mỗi chu kỳ có 18 nguyên tố, gồm 2 nguyên tố họ s, 10 nguyên tố họ d và 6 nguyên tố họ p • Chu kỳ VI: chu kỳ hoàn hảo: có 32 nguyên tố, gồm 2 nguyên tố họ s, 14 nguyên tố họ f, 10 nguyên tố họ d và 6 nguyên tố họ p • Chu kỳ VII: chu kỳ dở dang: có 2 nguyên tố dọ s, 14 nguyên tố dọ f và một số nguyên tố họ d 3. Nhóm: là cột dọc các nguyên tố có tổng số electron hóa trị bằng nhau. Mỗi nhóm thường được chia thành 2 phân nhóm. Các nguyên tố trong cùng một phân nhóm có cấu trúc electron hóa trị giống nhau nên tính chất hóa học tương tự nhau. a. Phân nhóm chính A - Gồm các nguyên tố s và p điển hình: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 ns ns ns np ns np ns np ns np ns np ns2np6 - Mỗi phân nhóm chính có 6 – 7 nguyên tố, tạo cột dọc dài hơn - Bắt đầu từ chu kỳ II - Số thứ tự PNC = tổng số electron ở lớp ngoài cùng b. Phân nhóm phụ B - Gồm các nguyên tố họ d, f + Nhóm IIIB: ns2(n – 1)d1 + Nhóm IVB: ns2(n – 1)d2 + Nhóm VB: ns2(n – 1)d3 + Nhóm VIB: ns2(n – 1)d4 → ns1(n- 1)d5 (bán bão hòa sớm) 2 5 + Nhóm VIIB: ns (n – 1)d + Nhóm VIIIB: ns2(n – 1)d6,7,8 + Nhóm IB: ns2(n – 1)d9 → ns1(n – 1)d10 (bão hòa sớm) + Nhóm IIB: ns2(n – 1)d10 - Mỗi phân nhóm có 3 – 4 ...