Nội Dung Chính
(Trang 34)
MỤC TIÊU:
– Giải thích được xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử trong một chu kì, trong một nhóm (nhóm A) (dựa theo lực hút tĩnh điện của hạt nhân với electron ngoài cùng và dựa theo số lớp electron tăng trong một nhóm theo chiều từ trên xuống dưới).
– Nhận xét và giải thích được xu hướng biến đổi độ âm điện và tính kim loại, phi kim của nguyên tử các nguyên tố trong một chu kì, trong một nhóm (nhóm A).
| Trong bảng tuần hoàn, một số tính chất của nguyên tử và đơn chất biến đổi theo xu hướng nào trong một chu kì, trong một nhóm A? Vì sao? |
I. CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM A
Bảng 6.1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A
| Chu kì/Nhóm | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA |
| 1 | H
| He
| ||||||
| 2 | Li
| Be
| B
| C
| N
| O
| F
| Ne
|
| 3 | Na
| Mg
| Al
| Si
| P
| S
| Cl
| Ar
|
| 4 | K
| Ca
| Ga
| Ge
| As
| Se
| Br
| Kr
|
| 5 | Rb
| Sr
| In
| Sn
| Sb
| Te
| I
| Xe
|
| 6 | Cs
| Ba
| TI
| Pb
| Bi
| Po
| At
| Rn
|
| 7 | Fr
| Ra
|
Nhóm A gồm các nguyên tố s và p. Nguyên tử của các nguyên tố cùng một nhóm A có số electron lớp ngoài cùng (electron hoá trị) bằng nhau (trừ He trong nhóm VIIIA). Sự giống nhau về số electron hoá trị dẫn đến sự tương tự nhau về tính chất hoá học của các nguyên tố trong cùng nhóm A.
Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A được lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn về tính chất của các nguyên tố.
(Trang 35)
| 1. Dựa vào Bảng 6.1, cho biết số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố: Li, Al, Ar, Ca, Si, Se, P, Br. 2. Nêu vị trí trong bảng tuần hoàn của các nguyên tố có Z = 8; Z = 11; Z = 17 và Z = 20. Xác định số electron hoá trị của nguyên tử các nguyên tố đó. |
II. BÁN KÍNH NGUYÊN TỬ
| Một cách gần đúng, bán kính nguyên tử được xác định bằng một nửa khoảng cách trung bình giữa hai hạt nhân nguyên tử gần nhau nhất trong chất rắn đơn chất hoặc trong phân tử hai nguyên tử giống nhau. |
Hình 6.1. Sự giảm bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong chu kì 3 Bán kính nguyên tử (pm) Số đơn vị điện tích hạt nhân |
Hình 6.2. Giá trị bán kính nguyên tử (pm) (*)
Chiều giảm của bán kính nguyên tử
Chiều tăng của bán kính nguyên tử
Bán kính nguyên tử phụ thuộc vào lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng. Bán kính giảm là do lực hút tăng và ngược lại, bán kính tăng là do lực hút giảm.
Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:
Trong một chu kì, bán kính nguyên tử giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
Trong một nhóm A, bán kính nguyên tử tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
-------------------------------------------------------------------------------
(*) Nguồn: Martin S. Silberberg. (2007). Principles of GENERAL CHEMISTRY. McGraw-Hill.
(Trang 36)
| 3. Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về bán kính nguyên tử của a) lithium (Z = 3) và potassium (Z = 19). b) calcium (Z = 20) và selenium (Z = 34). |
| EM CÓ BIẾT Năng lượng ion hoá thứ nhất
Hình 6.3. Sự biến đổi năng lượng ion hoá thứ nhất của các nguyên tố chu kì 1, 2 và 3 Số đơn vị điện tích hạt nhân Năng lượng ion hoá thứ nhất (kJ/mol) Năng lượng ion hoá thứ nhất của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần thiết để tách electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử ở thể khí, ở trạng thái cơ bản: Năng lượng ion hoá thứ nhất kí hiệu là Ví dụ : Để tách một mol electron ra khỏi một mol nguyên tử hydrogen theo quá trình: • Trong một chu kì, năng lượng ion hoá thứ nhất có xu hướng tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. • Trong một nhóm A, năng lượng ion hoá thứ nhất có xu hướng giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. |
đơn vị là kJ/mol.
phải tiêu tốn một năng lượng là 1312 kJ, do đó 
III. ĐỘ ÂM ĐIỆN
Độ âm điện của nguyên tử (χ) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hoá học khi tạo thành liên kết hoá học.
Khi tham gia liên kết hoá học, nguyên tử có độ âm điện nhỏ dễ nhường electron, nguyên tử có độ âm điện lớn dễ nhận electron.
Sau đây là bảng giá trị độ âm điện do nhà hoá học L. C. Pauling (Pau-linh) thiết lập vào năm 1932.
--------------------------------------------------------------------------------
(*) Viết tắt trạng thái các chất trong phương trình hoá học: s (solid): thể rắn; g (gas): thể khí; I (liquid): thể lỏng; aq (aqua): dung dịch.
(Trang 37)
Bảng 6.2. Giá trị độ âm điện tương đối theo L. C. Pauling
| Chu kì/Nhóm | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
| 1 |
(2,20) | ||||||
| 2 |
(0,98) |
(1,57) |
(2,04) |
(2,55) |
(3,04) |
(3,44) |
(3,98) |
| 3 |
(0,93) |
(1,31) |
(1,61) |
(1,90) |
(2,19) |
(2,58) |
(3,16) |
| 4 |
(0,82) |
(1,00) |
(1,81) |
(2,01) |
(2,18) |
(2,55) |
(2,56) |
| 5 |
(0,82) |
(0,95) |
(1,78) |
(1,96) |
(2,05) |
(2,10) |
(2,66) |
| 6 |
(0,79) |
(0,89) |
(1,62) |
(2,33) |
(2,02) |
(2,00) |
(2,20) |
|
Hình 6.4. Sự biến đổi độ âm điện theo chu kì và nhóm Độ âm điện Số đơn vị điện tích hạt nhân | Xu hướng biến đổi độ âm điện theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân: • Độ âm điện tăng từ trái qua phải trong một chu kì. Trong một chu kì, khi số electron lớp ngoài cùng tăng, điện tích hạt nhân tăng thì lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng nên độ âm điện tăng. • Độ âm điện giảm từ trên xuống dưới trong một nhóm A. Trong một chu kì, khi số electron lớp ngoài cùng tăng, điện tích hạt nhân tăng thì lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm nên độ âm điện giảm. |
| 4. Dãy các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự độ âm điện tăng dần là Ca, Mg, P, S. Hãy giải thích sự sắp xếp này dựa trên sự biến đổi độ âm điện theo chu kì và nhóm A. 5. Almelec là hợp kim của aluminium với một lượng nhỏ magnesium và silicon (98,8% aluminium; 0,7% magnesium và 0,5% silicon). Almelec được sử dụng làm dây điện cao thế do nhẹ, dẫn điện tốt và bền. Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, hãy: a) Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về bán kính nguyên tử của các nguyên tố hoá học có trong almelec. b) Cho biết thứ tự giảm dần về độ âm điện của các nguyên tố hoá học có trong almelec. |
(Trang 38)
IV. TÍNH KIM LOẠI VÀ TÍNH PHI KIM
1. Khái niệm
Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhường electron để trở thành ion dương. Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhường electron để trở thành ion dương, tính kim loại của nguyên tố đó càng mạnh.
Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhận electron để trở thành ion âm. Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhận electron để trở thành ion âm, tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.
2. Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim
| 1. So sánh tính kim loại của sodium và magnesium Chuẩn bị: kim loại Na, Mg; dung dịch phenolphthalein; nước; cốc thuỷ tinh. Tiến hành: – Lấy hai cốc thuỷ tinh, mỗi cốc có chứa khoảng 200 mL nước, nhỏ tiếp vài giọt dung dịch phenolphthalein. – Cho một mẩu nhỏ Na vào cốc (1), một dây Mg vào cốc (2). Lưu ý: Hầu hết các kim loại kiềm phản ứng với nước mãnh liệt, chỉ sử dụng các kim loại kiềm với lượng nhỏ; cần làm sạch bề mặt dây Mg trước khi cho vào cốc (2). Quan sát hiện tượng và thực hiện yêu cầu sau: 1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng 2. So sánh mức độ phản ứng của sodium và magnesium với nước. 2. So sánh tính phi kim của chlorine và iodine Chuẩn bị: Hình ảnh hoặc video phản ứng của nước chlorine với dung dịch potassium iodide(*). Tiến hành: Quan sát hình ảnh hoặc xem video phản ứng của nước chlorine với dung dịch potassium iodide. Câu hỏi: So sánh tính phi kim của chlorine và iodine.
Hình 6.5. Phản ứng của nước chlorine với dung dịch potassium iodide Nước chlorine Dung dịch potassium iodide |
Xu hướng biến đổi tính kim loại và tính phi kim:
– Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần. Do bán kính nguyên tử giảm, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng, dẫn đến khả năng nhường electron giảm nên tính kim loại giảm, khả năng nhận electron tăng nên tính phi kim tăng.
-------------------------------------------------------------------------------
(*) Nguồn: Youtube.com
(Trang 39)
Ví dụ:
| Chu kì 3 |  |  |  |  |  |  |  |
| Kim loại điển hình | Kim loại mạnh | Kim loại hoạt động | Phi kim rất yếu | Phi kim yếu | Phi kim trung bình | Phi kim điển hình |
Chiều giảm tính kim loại và tăng tính phi kim
– Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần. Tuy điện tích hạt nhân tăng, nhưng bán kính nguyên tử tăng nhanh và chiếm ưu thế hơn nên lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm dẫn đến khả năng nhường electron tăng, do đó tính kim loại tăng, khả năng nhận electron giảm nên tính phi kim giảm.
Ví dụ:
| Nhóm IA: |  | |  |  |  |
Chiều tăng tính kim loại
| Nhóm VIIA: |  |  |  |  |
Chiều giảm tính phi kim
| 6. Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, sắp xếp các nguyên tố Ba, Mg, Ca, Sr theo thứ tự giảm dần tính kim loại và giải thích. 7. Trong các nguyên tố O, F, Cl, Se, nguyên tố có tính phi kim mạnh nhất là A. O. B. F. C. Se. D. CI. |
| EM ĐÃ HỌC Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử: • Trong một chu kì: – Bán kính nguyên tử giảm dần, độ âm điện tăng dần. – Tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần. – Số electron hoá trị của nguyên tử các nguyên tố nhóm A tăng lần lượt từ 1 đến 8. • Trong một nhóm A: – Bán kính nguyên tử tăng dần, độ âm điện giảm dần. – Tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần. |
| EM CÓ THỂ So sánh và giải thích được xu hướng biến đổi một số tính chất của các nguyên tố theo vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. |
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn