chương 3 định luật tuần hoàn, hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1
CHƯƠNG 3
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN,
HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC


2
N I DUNGỘ
3.1 nh lu t tu n hoànĐị ậ ầ
3.2 C u trúc b ng h th ng tu n hoànấ ả ệ ố ầ
3.3 S thay i tính ch t các nguyên t trong h th ng tu n ự đổ ấ ố ệ ố ầ
hòan.


3
Đ nh lu t tu n hồn Mendeleev:ị ậ ầ
Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất
các hợp chất của những nguyên tố hóa học phụ thuộc tuần
hoàn vào trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố.


4

Theo quan i m hi n i:đ ể ệ đạ
Tính ch tấ c a các nguyên t ủ ố ph thu c vàoụ ộ c u trúc ấ
electron nguyên t .ử

Ở trạng thái bình thường:
Cấu trúc electron được xác định bằng số
electron trong nguyên tử (= điện tích hạt

nhân nguyên tử).

Điện tích hạt nhân nguyên tử là đại lượng
quyết định & đặc trưng cho tính chất của
nguyên tử.


5
Định luật tuần hồn được phát biểu lại như sau:
Tính chất các đơn chất cũng như dạng và tính chất
các hợp chất của những nguyên tố hóa học phụ thuộc tuần
hoàn vào i n tích h t đ ệ ạ nhân nguyên tử của các nguyên tố.


6


7
C U TRÚC Ấ
C A B NG H TH NG TU N HOÀNỦ Ả Ệ Ố Ầ

Chu kỳ: Có 7 chu k 1-7ỳ

Nhóm:

Các nhóm nguyên tố được bố trí thành cột
từ I – VIII.

Mỗi nhóm chia thành phân nhóm chính
(phân nhóm A) và phân nhóm phụ (phân

nhóm B).


8

Ô:

Vị trí của nguyên tố.

Số thứ tự của ô ≅ điện tích hạt nhân của
nguyên tố.

Bi t v trí c a ô xác nh c c u trúc electron ế ị ủ đị đượ ấ
nguyên t .ử
C U TRÚC Ấ
C A B NG H TH NG TU N HOÀNỦ Ả Ệ Ố Ầ
Lưu ý: Trong HTTH các nguyên tố f (họ lantanit và
actinit được xếp vào nhóm IIIB và được để ngoài
bảng chính. Vì vậy thứ tự của các ô trong HTTH
của bảng chính không xếp một cách liên tục


9


10
Chu kỳ

Chu k là dãy liên t c các nguyên t (ỳ ụ ố hàng ngang).


S th t chu k = s l ng t chính n ( s l p ố ứ ự ỳ ố ượ ử ố ớ
electron).

Ba chu k u là nh ng chu k nh , ch g m 1 dãy ỳ đầ ữ ỳ ỏ ỉ ồ
nguyên t .ố


11

Chu k I:ỳ Có 2 nguyên t : H (1số
1
) và He (1s
2
).

Chu k II & III:ỳ m i chu k có 8 nguyên t : ỗ ỳ ố
2 (s) + 6 (p); 2s
1


2s
2
2p
6
.

Chu k IV, V:ỳ có 18 nguyên t :ố
2 (s) + 10 (d) + 6 (p)

2(ns

1,2
) + 10 ns
2
(n-1)d
1
÷
10
+6 (np
1
÷
6
)
Chu kỳ
Ng tố họ s: Ng tố có e
-
cuối cùng điền vào phân mức s
ngoài cùng.


12

Chu k VI:ỳ có 32 nguyên t :ố
2(s)+14(f)+10(d)+6(p)


2(ns
1,2
) + 14 (6s
2
4f

1
÷
10
)+10(6s
2
5d
1
÷
10
)+6 (p
1
÷
6
)
Chu kỳ

Chu kỳ VII: có 31 nguyên tố:
bao gồm 7 ng tố chính, 10 ng tố chuyển tiếp
và 14 ng tố Latanit.


13
Nhóm Ng tố s, p Ng tố d
I ns
1
(n-1)d
10
ns
1
II ns

2
(n-1)d
10
ns
2
III ns
2
np
1
(n-1)d
1
ns
2
IV ns
2
np
2
(n-1)d
2
ns
2
V ns
2
np
3
(n-1)d
3
ns
2
VI ns

2
np
4
(n-1)d
5
ns
1
VII ns
2
np
5
(n-1)d
5
ns
2
VIII ns
2
np
6
(n-1)d
6,7,8
ns
2
Gồm các nguyên tố theo cột dọc có tổng số e
-
hóa trị
bằng nhau.
Nhóm:
Tổng số e
-

của lớp/phân lớp ngoài cùng =STT của nhóm


14

Nguyên tố họ s (ns
1,2
): e
-
cuối cùng điền vào
phân mức s ngoài cùng.
ns
1
– kim loại kiềm, ns
2
– kim loại kiềm thổ

Các nguyên tố họ p (ns
2
np
1-6
) : e
-
cuối cùng
điền vào phân mức p ngoài cùng
ns
2
np
1
ns

2
np
2
ns
2
np
3
ns
2
np
4
ns
2
np
5
ns
2
np
6
B - Al C - Si N - P O - S Halogen Khí trơ
CÁC HỌ NGUYÊN TỐ


15

Các nguyên tố họ d, (n-1)d
1-10
ns
1,2
:


có electron điền vào ON (n-1)d.

KL chuyển tiếp.

Các nguyên tố họ f (n-2)f
1-14
(n-1)d
0-10
ns
2
:

có electron điền vào ON (n-2)f

Các nguyên tố đất hiếm:
4f
1 – 14
: lanthanides
5f
1 – 14
: actinides
CÁC HỌ NGUYÊN TỐ


16
PHÂN NHÓM:

Các ng tố có cấu trúc e
-

tương tự nhau
 Tính chất hóa học tương tự nhau

8 phân nhóm chính A (nguyên tố họ s và p)

8 phân nhóm phụ B (nguyên tố họ d và f)


17
S th t PN chính = t ng s e l p ngoài cùng (t ng s eố ứ ự ổ ố ở ớ ổ ố
-
hóa tr ).ị
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
ns
1
ns
2
ns
2
np
1
ns
2
np
2
ns
2
np
3
ns

2
np
4
ns
2
np
5
ns
2
np
6
PHÂN NHÓM CHÍNH A:
Gồm các nguyên tố s hoặc p, electron ở lớp ngoài
cùng tương ứng với ns
x
hoặc ns
2
np
x-2
.


18
PHÂN NHÓM PHỤ B:
G m các nguyên t d có công th c electron l p ngoài ồ ố ứ ở ớ
cùng (n-1)d
x-2
ns
2
.

IIIB IVB VB VIB
ns
2
(n-1)d
1
Nguyên tố f
ns
2
(n-1)d
2
ns
2
(n-1)d
3
ns
2
(n-1)d
4
→ns
1
(n-1)d
5
VIIB VIIIB IB IIB
ns
2
(n-1)d
5
ns
2
(n-1)d

6,7,8
ns
2
(n-1)d
9
→ns
1
(n-1)d
10
ns
2
(n-1)d
10
x là số thứ tự của phân nhóm (hoặc nhóm).


19

Nguyên t d v i c u hình e hóa tr (n-1)dố ớ ấ ị
a
ns
b

a = 10 số nhóm = b

a < 6 số nhóm = a+b

a = 6,7,8 số nhóm = VIIIB

Nguyên t f thu c phân nhóm ph IIIBố ộ ụ


Các tr ng h p công th c eườ ợ ứ
-
hóa tr g n bào hòa ị ầ
ho c bán bão hòa:ặ

(n-1)d
4
ns
2
→ (n-1)d
5
ns
1

(n-1)d
9
ns
2
→ (n-1)d
10
ns
1


20
Ô

Ch rõ t a nguyên t trong b ng h th ng tu n hoàn.ỉ ọ độ ố ả ệ ố ầ


Khi bi t nguyên t n m v trí nào trong b ng HTTH là có ế ố ằ ở ị ả
th xác nh c u trúc electron nguyên t c a nó. ể đị ấ ử ủ


21

Chu k = s l ng t chính n= s l p eỳ ố ượ ử ố ớ
-
.

Ô = Z =
∑
e

STT nhóm = t ng s e hoá trổ ố ị

Các nguyên t h s, p: ns np (eố ọ
-
hóa tr ).ị

Các nguyên t h d: ns (n – 1)dố ọ

Nguyên t d: (n-1)dố
a
ns
b

a = 10 s nhóm = bố
a < 6 s nhóm = a+bố
a = 6, 7, 8 s nhóm = VIIIBố


Các nguyên tố họ f thuộc PNP IIIB
XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ NGUYÊN TỐ:


22
CÁC VÍ DỤ
XÁC ĐỊNH CẤU HÌNH ELECTRON

Cho Z

Cho 4 s l ng t c a electron cu i cùng.ố ượ ử ủ ố

Bi t c u hình electron c a ion t ng ng.ế ấ ủ ươ ứ


23
Biết Z

C u hình electron c a Sr, Z=38ấ ủ
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6

4s
2
3d
10
4p
6
5s
2

Sr chu k 5ở ỳ

Sr phân nhóm IIA ở

nguyên t s.ố

C u hình electron c a V, Z=23ấ ủ
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
3

V chu k 4ở ỳ
V phân nhóm VB (5 electron l p ngoài cùng)ở ở ớ
V thu c h d.ộ ọ


24
Biết 4 số lượng tử của electron cuối
cùng
Nguyên t M có electron cu i cùng có giá tr 4 s l ng ử ố ị ố ượ
t sau : ử n =3; ℓ =2; m
ℓ
= 0; m
s
= - ½
    
mℓ = -2 -1 0 +1 +2
 Phân lớp cuối cùng: 3d
8
: Ni (Z = 28):
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s

2
3d
8
(CK4, PN VIII B)


25
SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT
CÁC NGUYÊN TỐ TRONG HTTH