Bài 9: Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Tính kim loại, tính phi kim

  • Kim loại là những nguyên tố dễ mất electron để trở thành ion dương
  • Phi kim là những nguyên tố dễ nhận electron để trở thành ion âm.
  • Kim loại càng mạnh khi khả năng mất electron càng lớn.
  • Phi kim càng mạnh khi khả năng nhận electron càng lớn.

1.1.1. Sự biến đổi tính chất trong một chu kì

Sự biến đổi bán kính nguyên tử trong bảng tuần hoàn

Hình 1: Bán kính nguyên tử của một số nguyên tố

Trong mỗi chu kì, bán kính nguyên tử giảm từ trái qua phải

Trong mỗi nhóm A, bán kính nguyên tử tăng từ trên xuống dưới

  • Trong chu kì tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần.
  • Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì điện tích hạt nhân tăng dần, số lớp electron không đổi, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng, làm cho bán kính nguyên tử giảm khả năng mất electron giảm, khả năng nhận electron tăng.

1.1.2. Sự biến đổi tính chất trong một nhóm A

  • Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần.
  • Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân trong nhóm A, số lớp electron tăng dần, làm cho bán kính nguyên tử tăng, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng giảm, khả năng mất electron tăng, khả năng nhận electron giảm.
  • Trong nhóm A theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố tăng dần đồng thời tính phi kim giảm dần.

1.1.3. Độ âm điện

Độ âm điện của một số nguyên tố trong Bảng tuần hoàn

Hình 2: Giá trị Độ âm điện của một số nguyên tố nhóm A trong Bảng tuần hoàn theo Pau-linh

  • Độ âm điện của một nguyên tử càng lớn thì tính phi kim của nó càng mạnh và ngược lại.
  • Trong chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân giá trị độ âm điện tăng dần.
  • Trong nhóm A theo chiều tăng dần của diện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện giảm dần.
  • Sự biến đổi giá trị độ âm điện và tính kim loại, tính phi kim phù hợp với nhau.
  • Độ âm điện của một nguyên tố càng lớn thì tính phi kim càng mạnh, tính kim loại càng giảm và ngược lại.

1.2. Hóa trị của các nguyên tố

  • Trong chu kì 3 đi từ đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố đối với oxi tăng từ 1 đến 7 còn hóa trị trong hợp chất khí đối với hiđro giảm từ 4 đến 1
  • Trong chu kì hóa trị cao nhất của các nguyên tố đối với oxi tăng dần và hiđro giảm dần.
Nhóm I A II A III A IV A V A VI A VII A
Hợp chất với Oxi Na2O

R2O

MgO

RO

Al2O3

R2O3

SiO2

RO2

P2O5

R2O5

SO3

RO3

Cl2O7

R2O7

Hóa trị cao nhất với Oxi 1 2 3 4 5 6 7
Nhóm I A II A III A IV A V A VI A VII A
Hợp chất với Hiidro SiH4

RH4

PH3

RH3

H2S

R2S

HCl

HX

Hóa trị với Hidro 4 3 2 1

1.3. Oxit và hiđroxit của các nguyên tố nhóm A

Tính bazơ của các oxit và hiđroxit giảm dần đồng thời tính axit của nó mạnh dần.

Na2O + H2O → 2NaOH

Cl2O7 + H2O \(\leftrightarrows\) 2HClO4

1.4. 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.

Bài tập minh họa


Bài 1:

Viết cấu hình electron của nguyên tử Mg (Z=12). Để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử Mg nhận hay nhường bao nhiêu eletron? Magie thể hiện tính kim loại hay phi kim?

Hướng dẫn:

Cấu hình e của nguyên tử Mg (Z= 12) : 1s22s22p63s2

Do chỉ có 2e ở lớp ngoài cùng, để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử Mg có xu hướng nhường 2e. Mg thể hiện tính kim loại.

Mg → Mg2+ + 2e

(2, 8, 2) (2, 8)