Bài 8. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học

* SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC​ 

I/ SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC:

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A đựơc lặp đi lặp lại sau mỗi chu kì => ta nói chúng biến đổi một cách tuần hoàn.

- Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn về tính chất của các nguyên tố.

II. CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM A.

1. Cấu hình electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A.

-Các nguyên tố thuộc cùng 1 nhóm A có cùng số e lớp ngoài cùng (số e hoá trị) à là nguyên nhân của sự giống nhau về tính chất hoá học của các nguyên tố nhóm A.

Số TT của nhóm = Số e ngoài cùng = Số e hoá trị

- Nguyên tố s thuộc nhóm IA, IIA.

- Nguyên tố p thuộc nhóm IIIA -> VIIIA.

2. Một số nhóm A tiêu biểu.

a. Nhóm VIIIA (Nhóm khí hiếm)

*Gồm các nguyên tố: He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn

- Cấu hình e lớp ngoài cùng chung: ns2np6 (Trừ He)

- Hầu hết các khí hiếm không tham gia phản ứng hoá học, tồn tại ở dạng khí, phân tử chỉ 1 ntử

b. Nhóm IA (Nhóm Kim Loại kiềm)

* Gồm các nguyên tố: Li,Na,K,Rb,Cs,Fr*

- Cấu hình e lớp ngoài cùng chung: ns1 (Dễ nhường 1 e để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm)

- Tính chất hoá học:

  + Tác dụng với oxi tạo oxít bazơ

  + Tác dụng với Phi kim tạo muối

  + Tác dụng với nuớc tạo hiđroxít +H2

c. Nhóm VIIA (Nhóm Halogen)

* Gồm các nguyên tố: F,Cl,Br,I,At*

- Cấu hình e lớp ngoài cùng chung: ns2 np5 (Dễ nhận 1 e để đạt cấu trúc bền vững của khí hiếm)

- Tính chất hoá học:

  + Tác dụng với oxi tạo oxít axít

  + Tác dụngvới kim loại tạo muối

  + Tác dụng với H2 tạo hợp chất khí.

III. CẤU HÌNH E NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM B

- Thành phần: gồm các nguyên tố thuộc chu kì lớn.

- Đặc điểm:

   + Từ chu kì 4 trở đi, trog mỗi chu kì sau khi bão hòa phân lớp ns2 , các e được phân bố ở lớp (n-1)d.

   + Các ng.tố d, f có số e hóa trị ằm ở lớp n.c hoặc cả phân lớp sát lớp n.c chưa bão hòa.

- Thí dụ: Fe (56): 3d6 4s2

              Ag (47): [Kr] 4d10 5s1

* SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN

I/ TÍNH KIM LOẠI, TÍNH PHI KIM

1/ Tính kim loại – phi kim :

* Tính kim loại :

                        M  - ne    ® Mn+

- Tính PK là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận thêm e để trở thành ion âm.

- Nguyên tử càng dễ nhường e ® tính KL càng mạnh

* Tính phi kim:

                        X + ne ® Xn-

- Tính PK là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận thêm e để trở thành ion âm.

- Nguyên tử càng dễ nhận e ® tính PK càng mạnh.

* Không có ranh giới rõ rệt giữa tính KL và PK.

2. Sự biến đổi tính kim loại – phi kim :

a/ Trong một chu kì : Trong 1 chu kì khi đi từ trái sang phải : Z+ tăng dần nhưng số lớp e không đổi à lực hút giữa hạt nhân với e ngoài cùng tăng -> bán kính giảm -> khả năng nhường e giảm (Tính KL yếu dần) -> khả năng nhận thêm e tăng dần => tính PK mạnh dần

- Trong mỗi chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính KL của các nguyên tố yếu dần, đồng thời tính PK mạnh dần.

Nhóm	IA Na	IIA Mg	IIIA Al	IVA Si	VA P	VIA S	VIIA Cl
Tính Chất	Kl điển hình	Kl mạnh	Kl	Pk yếu	Pk TB	Pk mạnh	Pk điển hình
	Kim loại			Phi kim

b. Trong một nhóm A : Trong 1 nhóm A khi đi từ trên xuống : Z+ tăng dần và số lớp e cũng tăng à bán kính nguyên tử tăng và chiếm ưu thế hơn à khả năng nhường e tăng à tính kim loại tăng và khả năng nhận e giảm => tính PK giảm.

 => Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính KL của các nguyên tố tăng dần, đồng thời tính PK giảm dần.

Kết luận :

Tính KL-PK biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

3. Độ âm điện :

a. Khái niệm

Độ âm điện của một nguyên tố đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi hình thành liên kết hóa học.

b. Sự biến đổi độ âm điện các nguyên tố.

- Trong một chu kì, đi từ trái sang phải theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì độ âm điện tăng dần.

- Trong một nhóm A, đi từ trên xuống theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì độ âm điện giảm dần.

Kết luận : Vậy độ âm điện của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của Z+.

II/ HÓA TRỊ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ

- Trong 1 chu kì: đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất với oxi của các nguyên tố tăng lần lượt từ 1 đến 7, hóa trị với hiđro của các PK giảm từ 4 đến 1.

	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
Hchất oxit cao nhất	R2O	RO	R2O3	RO2	R2O5	RO3	R2O7
Hc khí với hiđro				RH4	RH3	RH2	RH

- Kết luận:    Hóa trị cao nhất của một nguyên tố với oxi, hóa trị với hiđro biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích  hạt nhân

III/ SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH AXIT-BAZƠ CỦA OXIT VÀ HIĐROXIT

- Trong 1 chu kì: từ trái sang phải theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính bazơ của oxit và hiđroxit tương ứng giảm dần, đồng thời tính axit của chúng tăng dần.

Oxit	Na2O Oxit bazơ	MgO Oxit bazơ	Al2O3 Oxit l/tính	SiO2 Oxit axit	P2O5 Oxit axit	SO3 Oxit axit	Cl2O7 Oxit axit
Hidroxit	NaOH Bazơ mạnh kiềm	Mg(OH)2 Bazơ yếu	Al(OH)3 Hidroxit lưỡng tính	H2SiO3 Axit yếu	H3PO4 Axit TB	H2SO4 Axit mạnh	HClO4 Axit rất mạnh
	Bazơ			Axit

* Trong 1 nhóm A : Đi từ trên xuống, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân : tính bazơ của các oxit và hidroxit tăng, tính axit giảm dần.

IV/ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN :

Định luật tuần hoàn:

“Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử