HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN

SÖÏ BIEÁN ÑOÅI TUAÀN HOAØN CAÙC TÍNH CHAÁT CUÛA CAÙC NGUYEÂN

TOÁ HOÙA HOÏC

HÑC - A :

Vì sao phaûi saép xeáp caùc nguyeân toá theo heä thoáng?

Deã nhôù Ñònh höôùng cho vieäc

nghieân cöùu caùc nguyeân toá

Taïo ñieàu kieän cho vieäc phaùt hieän vaø ñieàu cheá caùc nguyeân toá môùi.

HÑC - A :

Caùc caùch saép xeáp 1866 :

Newlands – xeáp theo boä taùm

1896 : Lothar Meyer, Dmitri Mendeleev xeáp theo haøng, coät

HÑC - A :

Caùch saép xeáp cuûa Mendeleev

Theo thöù töï taêng daàn cuûa khoái löôïng nguyeân töû

HÑC - A :

Daønh 4 choã troáng cho 4 nguyeân toá chöa ñöôïc phaùt hieän: 44, 68, 72, & 100

HÑC - A :

HÑC - A :

Moät soá ngoaïi leä

Ar (AW=39.948) ñöùng tröôùc K (AW =39.0983)

Co (AW=58.9332) ñöùng tröôùcNi (AW=58.69)

HÑC - A :

Giaûi thích caùc ngoaïi leäMoseley, Henry Gwyn Jeffreys1887–1915, nhaø vaät lyù ngöôøi Anh.Nghieân cöùu tia XTìm ra söï lieân heä giöõa ñieän tích haït

nhaân vaø tính chaát caùc nguyeân toá.Giaûi quyeát ñöôïc nhöõng vöôùng maéc

cuûa ñònh luaät tuaàn hoaøn Mendeleev.

HÑC - A :

Ñònh luaät tuaàn hoaøn môùi

Caùc nguyeân toá ñöôïc saép xeáp thöù töï taêng daàn cuûa ñôn vò ñieän tích haït nhaân

HÑC - A :

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 5d 4f 6p

Nguyeân toá A : coù ñieän töû cuoái ôû vaân ñaïo s vaø p

Nguyeân toá B : coù ñieän töû cuoái ôû vaân ñaïo d

HÑC - A :

I A II A III B IV B V B VI B VII B VIII B I B II B III A IV A V A VI A VII A VIII A1 1 2

1 H H He1.008 1.008 4.0026

3 4 5 6 7 8 9 10

2 Li Be B C N O F Ne6.939 9.0122 10.811 12.011 14.007 15.999 18.998 20.183

11 12 13 14 15 16 17 18

3 Na Mg Al Si P S Cl Ar22.99 24.312 26.982 28.086 30.974 32.064 35.453 39.948

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr39.102 40.08 44.956 47.89 50.942 51.996 54.938 55.847 58.932 58.71 63.54 65.37 69.72 72.59 74.922 78.96 79.909 83.8

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe85.468 87.62 88.906 91.224 92.906 95.94 * 98 101.07 102.91 106.42 107.9 112.41 114.82 118.71 121.75 127.61 126.9 131.29

55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

6 Cs Ba **La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn132.91 137.33 138.91 178.49 180.95 183.85 186.21 190.2 192.22 195.08 196.97 200.29 204.38 207.2 208.98 * 209 * 210 * 222

87 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 114 116 118

7 Fr Ra ***Ac Rf Ha Sg Ns Hs Mt Uun Uuu Unb Uuq Uuh Uuo* 223 226.03 227.03 * 261 * 262 * 263 * 262 * 265 * 268 * 269 * 272 * 277 *285 *289 *293

Based on symbols used by ACS S.M.Condren 1999

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

* Designates that **Lanthanum Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Luall isotopes are Series 140.12 140.91 144.24 * 145 150.36 151.96 157.25 158.93 162.51 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97

radioactive 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

*** Actinium Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Series 232.04 231.04 238.03 237.05 * 244 * 243 * 247 * 247 * 251 * 252 * 257 * 258 * 259 * 260

P e r i o d i c T a b l e o f t h eE l e m e n t s

Heä THoáng Tuaàn HoaønHeä THoáng Tuaàn Hoaøn

HÑC - A :

Haøng ngang :chu kyø Coù 7 chu kyø, chu kyø 7

chöa ñaày ñuû

HÑC - A :

Caùc nguyeân toá trong cuøng chu kyø coù cuøng soá lôùp voû electron.

1

2

3

4

5

6

7

HÑC - A :

Coät doïc : Nhoùm Caùc nguyeân toá trong

cuøng nhoùm coù tính chaát töông töï.

Coù caáu hình electron töông töï

HÑC - A :

1A

2A 3A 4A 5A 6A7A

8A0

Caùc nguyeân toá ôû nhoùm A coù soá electron hoùa trò = soá electron lôùp voû ngoaøi cuøng = soá thöù töï nhoùm

HÑC - A :

Caùc nguyeân toá nhoùm B (caùc nguyeân toá chuyeån tieáp) coù soá electron hoùa trò = soá electron lôùp voû ngoaøi cuøng + soá electron ôû phaân lôùp d keá caän = soá thöù töï nhoùm.Löu yù: nhoùm 8B goàm 3 coät (öùng vôùi soá electron hoùa trò = 8, 9, vaø 10)

28 nguyeân toá f ( hoï Lanthanide vaø actinide ) thuoäc nhoùm 3B

HÑC - A :

Nhoùm 1A : kim loaïi Kieàm Nhoùm 2A: Kim loaïi Kieàm thoå

HÑC - A :

Nhoùm 7A: nhoùm Halogen Nhoùm 8A: (nhoùm 0) khí trô

HÑC - A :

1s1 chu kì I, phaân nhoùm 1A

1s22s1 chu kì II, phaân nhoùm 1A

1s22s22p63s1 chu kì 3, phaân nhoùm 1A

1s22s22p63s23p64s1 chu kì 4, phaân nhoùm 1A

1s22s22p63s23p64s23d104p65s1 chu kì 5, PN

1A

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10

5p66s1 chu kì 6, phaân nhoùm 1A

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s1

chu kì 7, phaân nhoùm 1A

H1

Li3

Na11

K19

Rb37

Cs55

Fr87

HÑC - A :

Ca (20) 1s22s22p63s23p64s2 chu kì 4, phaân nhoùm 2A

Mg (12) 1s22s22p63s2 chu kì 3, phaân nhoùm 2A

Al (13) 1s22s22p63s23p1 chu kì 3, phaân nhoùm 3A

Br (35) 1s22s22p63s23p64s23d104p5 chu kì 4, phaân nhoùm 7A

Cl (17) 1s22s22p63s23p5 chu kì 3, phaân nhoùm 7A

HÑC - A :

*Nguyeân toá chuyeån tieáp (B) 1/ neáu ñieän töû lôùp ngoaøi

cuøng vaø saùt ngoaøi cuøng (4s vaø 3d) = 3 – 7 thì ñoù laø soá thöù töï cuûa nhoùm

VD Ti (22) 1s22s22p63s23p64s23d2 chu kì

4, phaân nhoùm 4B

Mn (25) 1s22s22p63s23p64s23d5 chu kì 4, phaân nhoùm 7B

Cr (24) 1s22s22p63s23p64s23d4 chuyeån thaønh 4s13d5 chu kì 4, phaân nhoùm 6B

HÑC - A :

2/ neáu ñieän töû lôùp ngoaøi cuøng vaø saùt ngoaøi cuøng (4s vaø 3d) = 8,9,10 thiø soá thöù töï cuûa nhoùm laø 8B

VD Fe (26) 1s22s22p63s23p64s23d6

chu kì 4, phaân nhoùm 8B

Co (27) 1s22s22p63s23p64s23d7

chu kì 4, phaân nhoùm 8B

Ni (28) 1s22s22p63s23p64s23d8 chu kì 4, phaân nhoùm 8B

HÑC - A :

3/ neáu ñieän töû lôùp ngoaøi cuøng vaø saùt ngoaøi cuøng (4s vaø 3d) = 11, 12 thì ñoù laø soá thöù töï cuûa nhoùm= soá ñieän tích cuûa 4s

VD Cu (29) 1s22s22p63s23p64s23d9

chuyeån thaønh 4s13d10 chu kì 4, phaân nhoùm 1B

Zn (30) 1s22s22p63s23p64s23d10

chu kì 4, phaân nhoùm 2B

HÑC - A :

He2

Ne10

Ar18

Kr36

Xe54

Rn86

1s2

1s22s22p6

1s22s22p63s23p6

1s22s22p63s23p64s23d104p6

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10

5p66s24f145d106p6

HÑC - A :

Electron ñang ñöôïc ñieàn vaøo vaøo phaân lôùp S.

Kim loaïi kieàm s1

Kim loaïi kieàm thoå s2

Löu yù tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa He (thuoäc nhoùm khí trô)

s2s1 Caùc nguyeân toá S

HÑC - A :

Kim loaïi chuyeån tieáp – nguyeân toá d

d1 d2 d3s1

d5 d5 d6 d7 d8s1

d10 d10

HÑC - A :

Nguyeân toá P p1 p2 p3 p4 p5 p6

HÑC - A :

Nguyeân toá F

f1 f5f2 f3 f4

f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f14

f13

Vieát taét caáu hình electron döïa vaøo heä

thoáng tuaàn hoaøn

HÑC - A :

Nguyeân taéc Vieát kyù hieäu cuûa nguyeân toá

khí trô gaàn nhaát [trong ngoaëc vuoâng].

Boå sung caùc electron coøn laïi. Ví duï: Caáu hình cuûa Al. 1s22s22p63s23p1

Ne coù caáu hình 1s22s22p6

Vaäy Al : [Ne] 3s23p1

HÑC - A :

Ví duï Ge =

1s22s22p63s23p64s23d104p2

Ge = [Ar] 4s23d104p2

Hf=1s22s22p63s23p64s23d104p6

5s2 4d105p66s24f145d2

Hf=[Xe]6s24f145d2

HÑC - A :

Vd: caáu hình cuûa Sn (Z=50)

Sn- 50 electrons

Khí trô gaàn nhaát Kr

[ Kr ]

Kr coù 36 electronCaàn theâm 5s2

5s2

Roài 4d10

4d10

Cuoái cuøng laø 5p2

5p2

SÖÏ BIEÁN ÑOÅI TUAÀN HOAØN CAÙC TÍNH CHAÁT CUÛA CAÙC NGUYEÂN

TOÁ HOÙA HOÏC

HÑC - A :

Caùc tính chaát caàn löu yù Baùn kính nguyeân töû Naêng löôïng ion hoùa AÙi löïc electron Ñoä aâm ñieän

HÑC - A :

Baùn kính nguyeân töû Khoù khaên: “laøm theá naøo

ñeå ño kích thöôùc cuûa nguyeân töû?”•Ñaùm maây electron khoâng coù

giôùi haïn xaùc ñònh.

HÑC - A :

Baùn kính nguyeân töû = ½ khoaûng caùch giöõa 2 haït nhaân.

}Baùn kính

HÑC - A :

Caùc loaïi baùn kính Baùn kính kim loaïi Baùn kính Coäng hoùa trò Baùn kính ion Baùn kính Van Der Wall

Soá lieäu baùn kính coù theå tra cöùu töø caùc soå tay hoùa hoïc.

HÑC - A :

Quy luaät bieán ñoåi Hai yeáu toá aûnh höôûng. Möùc naêng löôïng

•Electron ôû phaân lôùp coù naêng löôïng caøng cao thì caøng xa haït nhaân .

Ñieän tích haït nhaân Z (soá proton)•Z caøng lôùn, taùc duïng huùt

electron cuûa haït nhaân caøng maïnh.

HÑC - A :

NHOÙM Soá phaân

lôùp taêng (n taêng)

Z taêng AÛnh höôûng

cuûa n maïnh hôn cuûa Z neân baùn kính taêng.

HLi

Na

K

Rb

HÑC - A :

Chu kyø Ñi töø ñaàu ñeán cuoái chu kyø.

•Cuøng soá phaân lôùp (n khoâng ñoåi).

•Z taêng.•Baùn kính giaûm.

Na Mg Al Si P S Cl Ar

HÑC - A :

HÑC - A :

Z

Baùn

kín

h (

nm)

H

Li

Ne

Ar

10

Na

K

Kr

Rb

HÑC - A :

HÑC - A :

Naêng löôïng ion hoùa Naêng löôïng caàn cung caáp

ñeå böùt electron ra khoûi nguyeân töû hay ion ôû traïng thaùi khí.

Böùt 1 electron laøm taêng ñieän tích leân 1 ñôn vò.

Naêng löôïng duøng ñeå böùt electron ñaàu tieân : naêng löôïng ion hoaù thöù nhaát.

HÑC - A :

Naêng löôïng ion hoùa Naêng löôïng ñeå böùt

electron thöù 2 (töø ion mang ñieän tích +1): naêng löôïng ion hoùa thöù 2 .

I3> I2 > I1

HÑC - A :

Ntöû I1 I2 I3HHeLiBeBCNO F Ne

1312 2731 520 900 800 1086 1402 1314 1681 2080

5247 7297 1757 2430 2352 2857 3391 3375 3963

11810 14840 3569 4619 4577 5301 6045 6276

HÑC - A :

HHeLiBeBCNO F Ne

1312 2731 520 900 800 1086 1402 1314 1681 2080

5247 7297 1757 2430 2352 2857 3391 3375 3963

11810 14840 3569 4619 4577 5301 6045 6276

Ntöû I1 I2 I3

HÑC - A :

Caùc yeáu toá aûnh höôûng

Z : Z taêng I taêng. n : n taêng I giaûm Caùc caáu hình baõo hoøa vaø

baùn baõo hoøa coù naêng löôïng thaáp, ñeå ñaït tôùi caùc caáu hình naøy chæ caàn I nhoû.

Hieäu öùng chaén

HÑC - A :

Hieäu öùng chaén Caùc electron beân

trong coù taùc duïng che chaén caùc electron beân ngoaøi khoûi taùc duïng cuûa haït nhaân.

Hieâu öùng chaén caøng lôùn, I caøng nhoû

HÑC - A :

Quy luaät bieán ñoåi trong nhoùm

I1 giaûm khi ñi töø treân xuoáng döôùi trong moät phaân nhoùm•n taêng•Hieäu öùng chaén taêng.

HÑC - A :

Quy luaät bieán ñoåi trong chu kyø

Caùc nguyeân toá trong cuøng chu kyø coù :

n gioáng nhau.Cuøng hieäu öùng chaén.Z taêng töø ñaàu ñeán cuoái chu kyøI1 taêng töø ñaàu ñeán cuoái chu

kyø. Löu yù ngoaïi leä cho caùc

caáu hình baùn baõo hoøa.

HÑC - A :

I 1

Z

He

He vaø H. Cuøng hieäu öùng

chaén He coù Z lôùn hôn

H

HÑC - A :

I 1

Z

H

He

Li & H Li coù hieäu öùng

chaén lôùn hôn N lôùn hôn Vöôït troäi aûnh

höôûng cuûa Z

Li

HÑC - A :

I 1

Z

H

He

Be & Li Cuøng hieäu

öùng chaén Be coù Z lôùn hôn

Li

Be

HÑC - A :

HÑC - A :

AÙi löïc electronNaêng löôïng cuûa quaù trình theâm 1 electron vaøo moät nguyeân töû trung hoøa ôû theá khí.

Cl(g) + e Cl(g) E = -349 kJ/mol

E coù giaù trò caøng aâm chöùng toû nguyeân töû caøng deã nhaän electron

E döông theå hieän quaù trình nhaän electron khoâng ñöôïc thuaän lôïi.

Ne(g) + e Ne(g) E = 40 kJ/mol

HÑC - A :

Quy luaät bieán ñoåi A taêng (giaù trò E caøng aâm)

khi ñi töø ñaàu ñeán cuoái chu kyø A giaûm töø treân xuoáng döôùi

trong moät phaân nhoùm Löu yù moät soá tröôøng hôïp

ngoaïi leä: khi nguyeân töû coù caáu hình electron quaù beàn, khaû naêng nhaän theâm electron laø khoù xaû ra E döông

HÑC - A :

AÙi löïc electronAÙi löïc electron

HÑC - A :

Söï hình thaønh ion Cation (ion döông) hình thaønh

khi nguyeân töû trung hoøa bò maát electron.

Cation cuûa 1 nguyeân toá seõ coù kích thöôùc nhoû hôn nguyeân töû trung hoøa cuûa nguyeân toá ñoù.

HÑC - A :

Söï hình thaønh ion Anion (ion aâm) hình thaønh

khi nguyeân töû nhaän elctron Anion coù kích thöôùc lôùn

hôn nguyeân töû trung hoøa

HÑC - A :

HÑC - A :

Ion ñaúng ñieän töû Coù cuøng soá electron Cuøng caáu hình electron Kích thöôùc phuï thuoäc vaøo Z Ví duï: Al+3 Mg+2 Na+1 Ne F-1 O-2 vaø

N-3 Cuøng coù 10 electron Cuøng caáu hình 1s12s22p6

HÑC - A :

Kích thöôùc ion ñaúng ñieän töû

Z lôùn thì r nhoû.

Al+3

Mg+2

Na+1 Ne F-1 O-2 N-3

Ñoä aâm ñieän

HÑC - A :

Ñoä aâm ñieän Theå hieän khaû naêng huùt

caëp electron lieân keát cuûa moät nguyeân töû

Löu yù khoâng nhaàm laãn vôùi aùi löïc electron

Ñoä aâm ñieän tæ leä thuaän vôùi aùi löïc electron.

HÑC - A :

Quy luaät bieán ñoåi Giaûm theo nhoùm Taêng theo chu kyø

Thang ñoä aâm ñieän hay söû duïng laø thang Pauling.

HÑC - A :

Phaân loaïi nguyeân toáKim loaïi: I nhoû, deã nhöôøng electronPhi kim: A lôùn , deã nhaän electron.

HÑC - A :

Naêng löôïng ion hoùa , ñoä aâm ñieän

AÙi löïc electron TAÊNG

HÑC - A :

Baùn kính nguyeân töû