Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn - Coggle…
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn
Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần
hoàn các nguyên tố hóa học
I. Lịch sử phát minh bảng tuần
hoàn các nguyên tố hóa học
Khi đã biết đáng kể các nguyên tố hóa học, người ta đã tìm cách phân loại chúng.
Cách phân loại đầu tiên được A. Lavoiser thực hiện năm 1789, xếp 33 nguyên tố hóa học thành nhóm các chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.
Năm 1829, J. W. Dobereiner phân loại các nguyên tố thành các nhóm có tính chất hóa học giống nhau.
Ví dụ: lithium, sodium và potassium là nhóm các kim loại mềm, dễ phản ứng.
Năm 1866, J. Newlands đã xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave (quãng tám), trong đó nguyên tố thứ tám lặp lại tính chất của nguyên tố đầu tiên.
Năm 1869, hai nhà hóa học, D. I. Mendeleev và J. L. Meyer đều sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử vào các hàng và cột, bắt đầu mỗi hàng (bảng của mendeleev) hoặc cột mới (bảng của Mayer) khi các tính chất của nguyên tố bắt đầu lặp lại. Trong bảng tuần hoàn của mình, Mendeleev đã thay đổi vị trí một số nguyên tố để tính chất của nguyên tố phù hợp với quy luật, đồng thời để trống một số chỗ cho các nguyên tố chưa biết.
Sau này, các nguyên tố hóa học ở vị trí còn trống đó được tìm ra và tính chất của chúng đều phù hợp với dự đoán của Mendeleev.
Lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Hiện nay, với những hiểu biết về cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại sắp xếp 118 nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử.
II. Nguyên tắc sắp xếp các
nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Bảng tuần hoàn chứa 118 nguyên tố hóa học được sắp xếp theo các nguyên tắc sau:
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 có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.
Khi sắp xếp như vậy, sự tuần hoàn tính chất của các đơn chất và hợp chất được thể hiện qua chu kì (hàng) và nhóm (cột).
III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn
Ô nguyên tố
Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, gọi là ô nguyên tố.
Số thứ tự của một ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học trong ô đó.
Mỗi ô nguyên tố có các thông tin quan trọng về nguyên tố hóa học.
Chu kì
Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì. Bảng tuần hoàn gồm 7 chu kì:
Các chu kì 1, 2 và 3 là các chu kì nhỏ.
Các chu kì 4, 5, 6 và 7 là các chu kì lớn.
Nhóm nguyên tố
Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.
Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi cột tương ứng với một nhóm, riêng nhóm VIIIB có 3 cột.
Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm (trừ He).
Phân loại nguyên tố
a) Theo cấu hình electron
Các nguyên tố s, p, d, f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f tương ứng.
Ví dụ: 12Mg: 1s22s22p63s2 (nguyên tố s)
Các nhóm A: gồm các nguyên tố s (IA, IIA) và các nguyên tố p (từ IIIA đến VIIIA, trừ He).
Các nhóm B: gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides).
b) Theo tính chất hóa học
Các nhóm IA, IIA, IIIA: gồm các nguyên tố s, p là kim loại (trừ H, B).
Các nhóm VA, VIA, VIIA: gồm các nguyên tố p, thường là phi kim.
Nhóm VIIIA: gồm các nguyên tố khí hiếm.
Các nhóm B: gồm các nguyên tố d và f đều là kim loại chuyển tiếp.
Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố trong một nhóm
I. Cấu hình electron nguyên
tử của các nguyên tố nhóm A
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 hóa trị) bằng nhau (trừ He trong nhóm VIIIA). Sự giống nhau về số electron hóa trị dẫn đến sự tương tự nhau về tính chất hóa 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.
II. 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, bán kính nguyên tử tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
III. Độ âm điện
Độ âm điện của một nguyên tử (χ) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.
Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện nhỏ dễ nhường electron; nguyên tử có độ âm điện lớn dễ nhận electron.
Độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng cũng tăng. Do đó, độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng tăng dần.
Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng nhanh, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó, độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng giảm dần.
IV. Tính kim loại, tính phi kim
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.
Ví dụ: Na → Na+ + 1e
Nguyên tử càng dễ nhường electron tính kim loại 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.
Ví dụ: F + 1e → F-
Nguyên tử càng dễ nhận electron tính phi kim càng mạnh.
Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim
Tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng tăng. Do đó, tính kim loại của các nguyên tố giảm dần, tính phi kim tăng dần.
Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó, tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, tính phi kim giảm dần.
Bài 7: Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì
I. Thành phần của các oxide và hydroxide
Hóa trị cao nhất của các nguyên tố nhóm A trong hợp chất với oxygen tăng từ I đến VII khi đi từ trái qua phải trong một chu kì (trừ chu kì 1 và nguyên tố fluorine ở chu kì 2), do đó thành phần của các oxide và hydroxide có sự lặp lại theo chu kì.
II. Tính chất của oxide và hydroxide
Các oxide khi tác dụng với nước tạo thành hydroxide có tính base hoặc acid. Nói chung, hydroxide của các nguyên tố nhóm IA thể hiện tính base mạnh, hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của các nguyên tố nhóm VIIA (trừ fluorine) thể hiện tính acid mạnh.
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần.
Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
I. Định luật tuần hoàn
Nội dung 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.
II. Ý nghĩa của bảng tuần
hoàn các nguyên tố hóa học
Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cho biết cấu hình electron của nguyên tử, cấu hình electron của nguyên tử quyết định tính chất của các nguyên tố.
Có thể dự đoán được tính chất hóa học của các nguyên tố khi biết vị trí của nó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay cấu hình electron của nó.
Lý thuyết Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học