[123doc.vn] - chuong-3-he-thong-tuan-hoan-cac-nguyen-to-hoa-hoc-pps.doc

12
Chương III: Hệ Thống Tuần Hoàn Nguyễn sơn Bạch Chương III. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC I. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN : 1) Mendeleev : “Tính chất các nguyên tố, thành phần và tính chất các hợp chất của chúng biến thiên một cách tuần hoàn theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử của các nguyên tố”. Theo bảng hệ thống tuần hoàn hiện đại có một số vị trí không đúng : 39.95 ; 39.1 . 58.93 ; 58.7 . 127.6 ; 126.9 2) Theo cơ học lượng tử : Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất của các hợp chất của nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn vào chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố”. II. BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Hình 3.1. Bảng hệ thống tuần hoàn 1. Các họ nguyên tố s, p, d và f 11

Upload: hoang-quoc-viet

Post on 27-Sep-2015

216 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Chng II

Chng III: H Thng Tun Hon Nguyn sn Bch

Chng III. H THNG TUN HON CC NGUYN T HA HCI. NH LUT TUN HON: 1) Mendeleev: Tnh cht cc nguyn t, thnh phn v tnh cht cc hp cht ca chng bin thin mt cch tun hon theo chiu tng dn khi lng nguyn t ca cc nguyn t.

Theo bng h thng tun hon hin i c mt s v tr khng ng :

39.95; 39.1. 58.93; 58.7. 127.6; 126.9 2) Theo c hc lng t: Tnh cht cc n cht cng nh dng v tnh cht ca cc hp cht ca nguyn t ph thuc tun hon vo chiu tng dn in tch ht nhn nguyn t ca cc nguyn t. II. BNG H THNG TUN HON CC NGUYN T HA HC

Hnh 3.1. Bng h thng tun hon

1. Cc h nguyn t s, p, d v f

a. Cc nguyn t h s

L cc nguyn t c electron cui cng in vo phn lp s ca lp ngoi cng. ns1: kim loi kim (IA) ns2: kim loi kim th (IIA)b. Cc nguyn t h pL cc nguyn t c electron cui cng in vo phn lp p ca lp ngoi cngnp1np2

np3

np4

np5

np6

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

c. Cc nguyn t h dL cc nguyn t c electron cui cng in vo phn lp d ca lp k ngoi cng. ns2 (n 1)d1 10:u l kim loi chuyn tipd. Cc nguyn t h fL cc nguyn t c electron cui cng in vo phn lp f ca hai lp trc ngoi cng: ns2 (n 2)f 1 14: u l cc nguyn t t him.C 2 h nguyn t f : 6s2 4f 1 14: lantanid (CK6). 7s2 5f 1 14: actinid (CK7).2. Chu k

L dy cc nguyn t vit theo hng ngang sp xp theo chiu tng dn in tch ht nhn , bt u bng cc nguyn t h s, kt thc bng cc nguyn t h p, gia c th c (hoc khng) cc nguyn t h d, f.(tr CK1 ch c 2 nguyn t s) Trong mt chu k, tnh cht cc nguyn t bin i mt cch tun hon. S th t chu k bng s lng t chnh ca lp electron ngoi cng (n max), cng bng s lp e. C 7 chu k ( 3 CK nh v 4CK ln): -Chu k I: chu k c bit: ch c 2 nguyn t h s.-Chu k II, III: 2 chu k nh: mi chu k c 8 nguyn t, gm 2 nguyn t h s v 6 nguyn t h p.-Chu k IV, V: 2 chu k ln: mi chu k c 18 nguyn t, gm 2 nguyn t h s, 10 nguyn t h d v 6 nguyn t h p.-Chu k VI: chu k hon ho: c 32 nguyn t, gm 2 nguyn t h s, 14 nguyn t h f, 10 nguyn t h d v 6 nguyn t h p.-Chu k VII: chu k d dang: c 2 nguyn t h s, 14 nguyn t h f v mt s nguyn t h d(nu l 32 nguyn t). Nh vy bng HTTH nu s c tng cng (2+8+8+18+18+32+32 = 118 nguyn t) 2. Nhm: L ct dc cc nguyn t c s electron lp ngoi cng hoc cc phn lp ngoi cng ging nhau .C 3 loi phn nhm :a. Phn nhm chnh (A): Gm tt c nguyn t s v p c chu k nh v ln , mi phn nhm c 6-7 nguyn t nn ct cao. S th t phn nhm chnh bng tng s e 2 phn lp ngoi cng [ns np]:

IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA

ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6

b. Phn nhm ph (B): Gm tt c nguyn t h d, ch c chu k ln (4-7) nn ct thp. Mi phn nhm ph cha 3-4 nguyn t, ring PNP VIIIB c 9 ngt. c bit cha ton l kim loi chuyn tip. Trong mt chu k PNP bt u c nhm IIIB v phi sau 2 nguyn t s. S th t phn nhm ph c xc nh bi cu hnh e ca 2 phn lp cui :

Nhm IIIB: ns2(n 1)d1 Nhm IVB: ns2(n 1)d2 Nhm VB: ns2(n 1)d3 Nhm VIB: ns1(n- 1)d5 * Nhm VIIB: ns2(n 1)d5 Nhm VIIIB: ns2(n 1)d 6,7,8* Nhm IB: ns1(n 1)d10 * Nhm IIB: ns2(n 1)d10c. Phn nhm ph th cp (phn nhm ph ca phn nhm ph IIIB) PNP IIIB c 14 PNP th cp cha tt c cc nguyn t f , mi PNP th cp c 2 nguyn t f chu k 6,7 v c gi l cc nguyn t t him:

6s24f 1 14: lantanid. 7s25f 1 14: actinid.3. ng dng: Xc nh v tr cc nguyn t trong bng HTTH:a. Bit Z: TD: A1(Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1 : CK4, PN IA , 19K . A2(Z = 25) : 1s22s22p63s23p64s23d5 : CK4, PN VIIB , 25Mn. A3(Z = 35) : 1s22s22p63s23p64s23d104p5 : CK4, PN VIIA , 35Br.b. Bit gi tr 4 s lng t ca electron cui cng:

TD: Nguyn t A4 c electron cui cng c gi tr 4 s lng t sau : n =3; =2; ml = 0; ms = - (qui c ml t - n + ):=> Phn lp cui cng: 3d8 : Ni (Z = 28): 1s22s22p63s23p64s23d8 (CK4, PN VIII B) ((((((((

m = -2 -1 0 +1 +2 c. Bit cu hnh electron ca ion tng ng:

Ion A2+: Phn lp cui cng l: 3p6.

=>A: 4s2 => CK4, PN IIA ( 20Ca). Ion D2+: Phn lp cui cng l: 3d5.=>D: 4s2 3d5 => CK4, PN VIIB (25Mn). Ion E3+: Phn lp cui cng l: 3d5.=>E: 4s2 3d6 => CK4, PN VIIIB (26Fe). Ion M4+: Phn lp cui cng l: 3p6.=>M: 4s23d2 => CK4, PN IVB (22Ti). Ion G4+ : Phn lp cui cng l: 4d10.=>G: 5s24d105p2 => CK5, PN IVA (50Sn). Ion X2-: Phn lp cui cng l: 4p6.=>X: 4s23d104p4 => CK4, PN VIA (34Se).d. Bit tng spin trong nguyn t:

TD: Nguyn t Q thuc chu k 4 c tng spin = +3.Q c (s = +3 => c 6 e c thn: 4s13d5 => CK4, PN VIB (24Cr).III. S THAY I TNH CHT CA CC NGUYN T TRONG BNG HTTH 1. Tng quan:

Tnh cht cc nguyn t ha hc trong HTTH thay i mt cch tun hon theo 3 chiu: ngang, dc v ng cho (khng quan trng):

Trong mt phn nhm: cu trc electron ha tr tng t nhau ( tnh cht ha hc tng t nhau. T trn xung di, do s lp electron tng ( lc ht ca ht nhn i vi e ngoi cng gim: tnh kim loi tng, tnh phi kim gim

tnh kh tng, tnh oxi ha gim

Trong mt chu k: t tri sang phi, s lp e khng thay i, tng s e lp ngoi cng tng ( lc ht ca ht nhn i vi e ngoi cng tng: tnh kim loi gim, tnh phi kim tng

tnh kh gim, tnh oxi ha tng 2. Bn knh nguyn t v ion* Coi nguyn t hay ion nh nhng hnh cu, hp cht l cc hnh cu tip xc nhau. Bn knh nguyn t hay ion c xc nh da trn khong cch gia cc ht nhn nguyn t to nn n cht hay hp cht tng ng (bn knh hiu dng R) * Bn knh hiu dng ph thuc:

bn cht nguyn t

c trng lin kt

trng thi tp hp

a.Bn knh nguyn t:*Trong mt chu k khi i t tri sang phi R nguyn t gim do Z tng trong chu k nh R gim r rt

trong chu k ln do e in vo lp k ngoi cng (n 1)d lm tng hiu ng chn ( R gim chm v u n hn*Trong mt phn nhm chnh, khi i t trn xung s lp e tng ( hiu ng chn tng ( R tng.

Hnh 3.4. Bin i bn knh nguyn t theo chu k v nhm.*Trong mt phn nhm ph, khi i t trn xung, xu hng chung: R tng nhng khng u n nh PNC:

-T CK4 xung CK5: R tng do tng thm mt lp e

-T CK5 xung CK6, CK7: R hu nh khng tng do hin tng co d, co f.b.Bn knh ion: R ( khi lc ht ca ht nhn i vi e ngoi cng ( M:lc ht i vi 1e ( . Nn:

R cation ( R nguyn t < R anion

i vi cation ca cng mt nguyn t: R gim theo chiu tng in tch ion

(R Fe2+ > R Fe3+ ; R Sn2+ > R Sn4+ ) i vi cc ion trong cng phn nhm c in tch ion ging nhau (cu trc e tng t nhau) R tng theo chiu tng in tch ht nhn Z

(R Li+ < R Na+ < R K+ < R Rb+ < R Cs+ ) ; (R F- < R Cl- < R Br- < R I-)

i vi cc ion ng e (cu trc e ging nhau) R ion gim theo chiu tng Z hay theo chiu tng s oxy ha.

(TD: R chui ion ng e c 10 e: N3- > O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+ )

Hnh 3.5 : Bn knh nguyn t v ion cc nguyn t phn nhm chnh. 4. Nng lng ion ha I: c trng cho kh nng nhng e ca nguyn t, th hin tnh kh hay tnh kim loi .

Hnh 3.5. Bin i nng lng ion ha Nng lng ion ha I l nng lng cn tiu tn tch mt e ra khi nguyn t th kh , c lp v khng b kch thch thnh cation tng ng th kh.

X(k) + I1 = X+(k) + e .

X+(k) + I2 = X2+(k) + e

I cng nh nguyn t cng d nhng e, do tnh kim loi v tnh kh cng mnh.

Trong mt chu k t tri sang phi nhn chung I tng dn do Z tng dn. Trong mt phn nhm chnh khi i t trn xung I gim do s lp e tng ( tng hiu ng chn.

Trong phn nhm ph khi i t trn xung, I tng.

Gii thch: PNP c c im: e c in vo phn lp d ca lp k ngoi cng, cn e lp ngoi cng ns2 khng thay i. Do :

+ Z tng rt nhanh ( tng lc ht ht nhn n e ns2 lp ngoi cng

+ Cc AO (n 1)d c tnh i xng khc hn AO ns nn hiu ng chn hu nh khng tng ( tng hiu ng xm nhp ca cc e s ca lp ngoi cng. Ngoi l:

+ Nu tch e ra khi mt cu hnh e ang bo ha th kh, I tng ln bt thng.

+ Ngc li, nu tch e xong t c cu hnh e bo ha th d, I gim.

TD: I1(IIA: ns2) > I1(IIIA: ns2 np1) ; I1(VA: ns2 np3) > I1(VIA: ns2 np4).

Cch tnh I1: I1 = E( - En max = 0 (eV) = eV.5.i lc electron F: c trng cho kh nng nhn e ca nguyn t , th hin tnh oxi ha hay tnh phi kim. Hnh 3.6. Bin i i lc electron

i lc e F l nng lng pht ra hay thu vo khi kt hp mt e vo nguyn t th kh, c lp, khng b kch thch thnh anion tng ng th kh.

X(k) + e = X-(k) ,F1 = (H F c gi tr cng m th nguyn t cng d nhn e, do tnh phi kim v tnh oxi ha ca nguyn t cng mnh.

i lc e ca X = nng lng ion ha ca X- nhng ngc du:

5. m in (( khi): c trng cho kh nng ht mt e v pha mnh khi to lin kt vi nguyn t ca nguyn t khc. Nguyn t ca nguyn t c m in ln hn s ht e v pha mnh khi tng tc vi nguyn t ca nguyn t khc c m in nh hn

C nhiu cch khc nhau xc nh m in. Trong mi chu k khi i t tri sang phi, nhn chung m in tng ln.

Trong mi nhm khi i t trn xung, m in gim.

* Ch : m in khng phi l i lng c nh ca mt nguyn t v n c xc nh trong s ph thuc vo thnh phn c th ca hp cht.

6. Ha tr v s oxi ha ca mt nguyn t: Ha tr ca mt nguyn t l s e ca mi nguyn t nguyn t b ra gp chung trong lin kt cng ha tr hay cho nhn trong lin kt ion. S oxi ha ca mt nguyn t l in tch hnh thc (khng phi in tch tht) ca mi nguyn t nguyn t khi qui c rng tt c lin kt xung quanh n u l lin kt ion bng cch cho nguyn t c m in ln hn ht e tch in m v ngc li. S oxi ha dng cao nht ca mt nguyn t = s th t nhm (tr cc nhm: I B, VIII B) S oxi ha m thp nht ca phi kim = s th t nhm - 8PAGE 12

_1286073196.unknown

_1289724197.unknown

_1315380831.unknown

_1315380925.unknown

_1286073203.unknown

_1252908962.unknown

_1252909503.unknown

_1252909650.unknown

_1252909216.unknown

_1252908788.unknown

_1182602167.unknown