CHUYÊN ĐỀ 3: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN – 1,01^365 = 37,8 (Mỗi nỗ lực, dù là nhỏ nhất, đều có Ý nghĩa)

CẨM NANG ÔN THI TỐT NGHIỆP

Nội dung bài học

Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn

♦ Trước đây các nhà khoa học sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử.

♦ Bảng tuần hoàn hiện đại ngày nay được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử.

Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

♦ Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử.

♦ Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.

♦ Các nguyên tố mà nguyên tử có cùng số electron hóa trị được xếp vào một cột.

Electron hóa trị là các electron có khả năng tham gia tạo thành liên kết hóa học (chúng thường nằm ở lớp ngoài cùng hoặc ở cả phân lớp sát ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa).

III. Cấu tạo bảng tuần hoàn

Ô nguyên tố

– Mỗi nguyên tố được xếp vào một ô gọi là ô nguyên tố.

– STT ô = Số hiệu nguyên tử (Z).

Chu kì

– Là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp thành một hàng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

– STT chu kì = số lớp electron.

– Bảng tuần hoàn có 7 chu kì: 3 chu kì nhỏ (1, 2, 3) và 4 chu kì lớn (4, 5, 6, 7).

Nhóm

nguyên tố

– Là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó tính chất hóa học gần giống nhau và xếp thành một cột.

– STT nhóm A = số electron lớp ngoài cùng.

♦ Phân loại nguyên tố

Theo cấu hình electron

Theo tính chất hóa học

– Nguyên tố s, p, d, f là những ng.tố mà ng.tử có e cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f.

+ Nhóm A: Gồm các nguyên tố s, p.

+ Nhóm B: Gồm các nguyên tố d, f.

+ Nhóm IA, IIA, IIIA: Kim loại (trừ H, B).

+ Nhóm VA, VIA, VIIA: Phi kim.

+ Nhóm VIIIA: Khí hiếm.

+ Nhóm B: Đều là các kim loại chuyển tiếp.

Quan hệ giữa vị trí của nguyên tố và cấu tạo nguyên tử

Vị trí nguyên tố

– Số thứ tự của ô nguyên tố

– Số thứ tự của chu kì

– Số thứ tự của nhóm A

Cấu tạo nguyên tử

– Số proton, số electron

– Số lớp electron

– Số electron lớp ngoài cùng

♦ Số thứ tự nhóm các nguyên tố nhóm B: Các nguyên tố nhóm B thường có dạng: (n-1)d^a ns^b.

a + b	3 → 7	8 → 10	11, 12
Nhóm	IIIB → VIIB	VIIIB	IB và IIB

XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT

TRONG CHU KÌ VÀ NHÓM

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A

– Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhom A được lặp đi lặp lại 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 tính chất của các nguyên tố.

Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tố và hợp chất của chúng

Biến đổi cùng chiều

– Bán kính nguyên tử (R).

– Tính kim loại (KL).

– Tính base (Bz) của oxide cao nhất/ hydroxide

(trái ngược với)

Biến đổi cùng chiều

– Độ âm điện (χ).

– Tính phi kim (PK).

– Tính acid (Ax) của oxide cao nhất/ hydroxide

R, KL, Bz

– Trong một chu kì, từ trái sang phải (R, KL, Bz) giảm.

– Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới (R, KL, Bz) tăng.

E, PK, Ax

– Trong một chu kì, từ trái sang phải (χ, PK, Ax) tăng.

– Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới (χ, PK, Ax) giảm.

♦ Giải thích

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân và các electron lớp ngoài cùng tăng ⇒ R, KL giảm; χ, PK tăng.

+ Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, số lớp e tăng – lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng giảm ⇒ R, KL tăng; χ, PK giảm.

♦ Một số phương trình hóa học của oxide và hydroxide

(1) Na₂O + 2HCl → 2NaCl + H₂O

(2) NaOH + HCl → NaCl + H₂O

(3) Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

(4) Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

(5) Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

(6) Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

(7) SO₃ + KOH → KHSO₄

(8) SO₃ + 2KOH → K₂SO₄ + H₂O

(9) H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

(10) H₂SO₄ + KOH → KHSO₄ + H₂O

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 dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.

Ý nghĩa bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

– Khi biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn hoặc cấu hình electron nguyên tử có thể dự đoán tính chất của đơn chất cũng như hợp chất của nó.

MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN

Dạng 1: Bài toán xác định nguyên tố thuộc hai chu kì hoặc hai nhóm liên tiếp

LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

– Nếu 2 nguyên tố A, B (Z_A < Z_B) thuộc cùng 1 chu kì và 2 nhóm liên tiếp thì: Z_B – Z_A = 1.

THĐB: Nếu A, B thuộc nhóm IIA, IIIA thì có thêm TH: Z_B – Z_A = 11 hoặc Z_B – Z_A = 25.

– Nếu 2 nguyên tố A, B (Z_A < Z_B) thuộc cùng 1 nhóm A và 2 chu kì liên tiếp thì:

T = Z_A + Z_B	T < 12	12 ≤ T ≤ 32	32 < T ≤ 94	T > 94
Z_B – Z_A	H và Li	8 (thường gặp)	18 (thường gặp)	32

Dạng 2: Bài toán tìm tên nguyên tố dựa vào công thức hóa học

LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

– Hóa trị của một nguyên tố trong oxide cao nhất = STT nhóm (STT nhóm ≤ 7).

– Hóa trị của một nguyên tố trong h/chất khí với hydrogen = 8 – STT nhóm (STT nhóm ≥ 4).

⇒ Hóa trị trong oxide cao nhất = 8 – Hóa trị trong hợp chất khí với hydrogen.

– Xét hợp chất A_xB_y ta luôn có:

Dạng 3: Bài toán tìm tên nguyên tố dựa vào phương trình hóa học

LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

v Tính chất hóa học của kim loại

(1) Tác dụng với phi kim → oxide/muối

(2) Tác dụng với H₂O → Base + H₂

(3) Tác dụng với HCl, H₂SO₄ loãng → Muối + H₂

(4) Tác dụng với muối → Muối mới + kim loại mới

v Để tìm kim loại thường dựa vào khối lượng mol:

– Nếu đề bài cho hỗn hợp 2 kim loại thuộc cùng một nhóm A và 2 chu kì liên tiếp thì tìm khối lượng mol trung bình: ⇒ 2 kim loại A, B cần tìm có:

Nhóm IA (kim loại kiềm): Li = 7; Na = 23; K = 39; Rb = 85; Cs = 133.

Nhóm IIA (kim loại kiềm thổ): Be = 9; Mg = 24; Ca = 40; Sr = 88; Ba = 137.