A ĐẠI CƯƠNG :
I NGUYÊN TỬ: GỒM 2 PHẦN:
1 Hạt nhân: có 2 hạt: Proton ( p ) mang điện tích dương
Nơtron ( N ) không mang điện
2 Lớp vỏ: Có hạt Electron ( Z ) mang điện tích âm
Vậy trong 1 nguyên tử thì có 2 hạt mang điện là: Proton và Electron, 1
hạt không mang điện là Nơtron
Do nguyên tử trung hòa về điện nên:
Số proton (p) = số Electron (Z) = số hiệu nguyên tử = số thứ tự ô = số
điện tích hạt nhân ( +Z)
3 Số khối: A = Z + N Với A Số khối, Z số Proton, N số Nơtron
4 Kí hiệu nguyên tố:
X
A
Z
Với A Số khối, Z số Proton, X nguyên tố
5 Khối lượng nguyên tử trung bình: A =
21
...2.21.1
XX
AXAX
+
++
A
1
, A
2
… Số khối của đồng vò thứ 1, 2, ….
X
1,
X
2
, … Phần trăm của đồng vò thứ 1, 2, ….
6 Công thức liên hệ: 1≤
Z
N
≤ 1.5
II CẤU HÌNH ELECTRON VÀ CÁCH ĐIỀN ELECTRON VÀO Ô LƯNG TỬ
( OBITAN )
Được chia thành 4 phân lớp: s, p, d, f
Lớp 1 có 1 phân lớp: 1S
Lớp 2 có 2 phân lớp: 2S 2p
Lớp 3 có 3 phân lớp: 3S 3p 3d
Lớp 4 có 4 phân lớp: 4S 4p 4d 4f
Lớp 5 có 4 phân lớp: 5S 5p 5d 5f
Lớp 6 có 4 phân lớp: 6S 6p 6d 6f
Cấu hình: 1S 2S 2p 3S 3p 4S 3d 4p 5S …
Phân lớp S có tới đa 2 e
Phân lớp p có tối đa 6 e
Phân lớp d có tối đa 10 e
Phân lớp f có tối đa 14 e
Điền electron vào Obitan: mổi Obitan là 1 ô vuông
Phân lớp S có 1 obitan
Phân lớp p có 3 obitan
Phân lớp d có 5 obitan
Phân lớp f có 7 obitan
Cách điền electron vào obitan theo quy tắc Hund: khi điền e vào obitan sao
cho số e độc thân là lớn nhất.
Mổi Obitan chứa tối đa 2 e
Nguyên lý vững bền: trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm các mức
năng lượng từ thấp đến cao
Quy tắc Kleckoski: cho biết sự sắp xếp e theo thứ tự mức năng lượng từ thấp
đến cao
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s…
Đới với nguyên tố có Z ≥ 21 , trước tiên viết sự phân bố eletron theo mức năng
lượng, sau đó sắp xếp lại theo các lớp từ trong ra ngoài.
Vd Viết cấu hình electron của Fe ( Z = 26)
Mức năng lượng : 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
6
Cấu hình e: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
2
Fe
2+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
Fe
3+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
Chú ý: Electron lớp ngoài cùng theo cấu hình electron chứ không theo mức
năng lượng
Sự phân bố electron vào obitan:
N ( Z = 7 ) 1s
2
2s
2
2p
3
Đặc điểm lớp e của nguyên tử nguyên tố hoá học:
• Lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố hoá học có thể có nhiều nhất 8 e
Các nguyên tử có 1, 2, 3 e ngoài cùng là kim loại
Các nguyên tử có 5, 6, 7 e ngoài cùng là phi kim
Các nguyên tử có 4 e ngoài cùng : có thể là kim loại ( Sn ,Pb) hoặc phi kim ( C,
S …)
Các nguyên tử có đủ 8 e ngoài cùng , bền vững : là khí hiếm
Vậy e ngoài cùng quyết đònh tính chất hoá học của một nguyên tố.
III LIÊN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO ELECTRON
Số thứ tự của nguyên tố = Số proton, số electron…
Số thứ tự của chu kỳ = số lớp của Electron
Số thứ tự của nhóm A = Số Electron ở lớp ngoài cùng
VI HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC:
1 Đònh luật tuần hoàn: “ Tính chất của các nguyên tố cũng như thành phần,
tính chất của các đơn chất và hợp chất của chúng biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng
điện tích hạt nhan”.
2 Bảng hệ thống tuần hoàn: Có 7 chu kỳ: 8 nhóm
a chu kỳ: Gồm những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp
electron xếp theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, mở đầu bằng kim loại kiềm, kết
thúc bằng khí hiếm.
b Nhóm và phân nhóm:
Mổi nhóm có 2 phân nhóm: Phân nhóm chính ( nguyên tố s và p ) và phân
nhóm phụ ( nguyên tố d và f )
Nguyên tử của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính có số electron lớp ngoài
cùng bằng số thứ tự nhóm.
V KHÁI NIỆM NGUYÊN TỬ, NGUYÊN TỐ, PHÂN TỬ, CHẤT:
1 Nguyên tử: là hạt nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hoá học, tham gia
tạo thành phân tử.
Nguyên tố hoá học là tập hợp các nguyên tử có điện tích hạt nhân bằng nhau.
2 Phân tử: là hạt nhỏ nhất của một chất có khã năng tồn tại độc lập và còn
mang những tính chất hoá học cơ bản của chất đó.
3 Đơn chất: là chất tạo thành từ một nguyên tố hoá học : O
2
, H
2
, Cl
2
Một nguyên tố hoá học có thể tạo tàhn một số dạng đơn chất khác nhau gọi là
các dạng thù hình của nguyên tố đó.
Ví dụ : các bon có 3 dạng thù hình : cácbon vô đònh hình, than chì và kim loại
4 Hợp chất là chất cấu tạo từ 2 hay nhiều nguyên tố hoá học : H
2
O , NaOH…
VI KHÁI NIỆM KHỐI LƯNG NGUYÊN TỬ, KHỐI LƯNG PHÂN TỬ, MOL
1 Nguyên tử khối: là khối lượng của một nguyên tử biểu diển bằng đơn vò
cácbon ( đ v C)
2 Phân tử khối: là khối lượng của một phân tử biểu diển bằng đơn vò cácbon
( đ v C)
3 Mol là lượng chất chứa N = 6,02 10
23
( số Avôgrô ) hạt đơn vò ( nguyên tử,
phân tử, ion, electron … )
4 Khơi lượng Mol là khối ưlợng của N hạt vi mô ( nguyên tử, phân ửt, ion…)
5 Cách tính số mol
a Dựa vào khối lượng của một chất : n = Với
n Số mol của một chất ( đơn vò mol)
m Khối lượng của một chất ( đơn vò là gam)
M khối lượng phân tử của một chất ( đ v C)
b Dựa vào thể tích chất khí ở đktc : n = Với
n số mol của chất khí ( đơn vò mol )
V thể tích của chất khí ở đktc ( đơn vò là lít )
c Dựa vào Nồng độ và thể tích của một dung dòch : n = C
M
x V Với
n số mol của một dung dòch ( đơn vò là mol)
C
M
Là nồng độ của một dung dòch ( đơn vò là mol/lit)
V thể tích của một dung dòch ( đơn vò là lít)
d Dựa vào p suất của một chất khí: n = Với
n Số mol của một chất khí ( đơn vò là mol )
P thể tích của chất khí ( đơn vò atm)
V thể tích của chất khí ( đơn vò lít)
R hằng số Plăng (= 0,082 ) đối với thể tích khi tính bằng atm
T = t +273
o
C nhiệt độ theo kenvin
e Cách đổi từ mmHg ra atm : 1 atm = 760 mmHg
VII TỶ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ: (kí hiệu là d) là tỷ khối của khí này so với khí khác
d A/B = Với : M
A
và M
B
là phân tử khối của cùng thể tích khí A và khí B
VIII KHỐI LƯNG MOL TRUNG BÌNH CỦA HỔN HP KHÍ:
Khối lượng mol trung bình của hổn hợp khí ( ) với =
Trong đó : m
hh
là khối lượng của hổn hợp khí
m
M
V
22,4
P.V
R.T
M
A
M
B
M
M
m
m
hh
hh
n
hh
số mol của hổn hợp khí
Giả sử hổn hợp gồm 3 khí A, B, C ta có
= =
IX LIÊN KẾT HOÁ HỌC
Có 2 kiểu liên kết hoá học chính là: liên kết cộng hoá trò và liên kết ion
Liên kết cộng hoá trò:
Liên kết cộng hoá trò được tạo thành do ác nguyên tử góp chung với nhau 1 hay
nhiều electron tạo thành các cặp e chung, khi đó 2 nguyên tử đều đạt cơ cấu bền của
khí hiếm. Có 2 loại:
Liên kết cộng hoá trò không cực: (∆x = 0 với : ∆x là hiệu độ âm điện)
Tạo thành do 2 nguyên tử của cùng 1 nguyên tố, cặp e liên kết không bò lệch
về phía nào.
Ví dụ như: H-H, Cl-Cl
Liên kết cộng hóa trò có cực (∆x < 1,7 )
Tạo thành từ các nguyên tử có độ âm điện khác nhau không nhiều, cặp e liên
kết bò lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn
Ví dụ như: H-Cl
Liên kết cho nhận ( còn gọi là liêm kết phối trí)
Đó là loại lien kết cộng hoá trò mà cặp e dùng chung chỉ do 1 nguyên tố cung
cấp và được gọi là nguyên tố cho e
Vdí dụ như: NH
+
Liên kết π và liên kết σ
Liên kết π là sự xen phủ giữa các obitan p ở 2 bên trục nối giữa 2 hạt nhân
nguyên tử
Liên kết σ là do sự xen phủ 2 obitan dọc theo trục nối giữa 2 hạt nhân nguyên
tử.
Liên kết ion:( ∆x ≥ 1,7 ) là liên kết đựoc hình thành do lực hút tỉnh điện giữa
các ion mang điện tích ngược dấu.
Vd sự tạo thành phân tử NaCl
Na – e → Na
+
Cl + e → Cl
-
Hoá trò của các nguyên tố:
Electron hoá trò: là những electron có khã năng tham gia vào việc hình thành
liên kết hoá học.
M
m
A
+ m
B
+ m
C
n
A
+
n
B
+ n
C
n
A
M
A
+
n
B
M
B
+
n
C
M
C
n
A
+
n
B
+ n
C
H +
H – N → H
H
Na
+
+ Cl
-
= NaCl
Điện hoá trò: là hoá trò của 1 nguyên tố trong hợp chất ion bằng số điện tích ion
đó.
Vd : trong NaCl : Điện hoá trò của Na là 1
+
, của Clo là 1
-
Cộng hoá trò: hoá trò của 1 nguyên tố trong hợp chất cộng hoá trò ( gọi là cộng
hoá trò ) bằng số lien kết mà nguyên tử của nguyên tố đocs thể tạo thành với các
nguyên tử của nguyên tố khác
Vd : trong CH
4
: hoá trò của Hiđrô là 1, của các bon là 4
B HOÁ HỌC CÁC CHẤT
Các chất vô cơ:
I Đơn chất: kim loại và phi kim.
Kim loại: chỉ thể hiện tính khử, tức nhường electron để trở thành cation
M – ne = M
n+
Phi kim: có khã năng thu electron để trở thành anion
II Hợp chất: Oxít, Axít, Bazơ, muối:
1 xít là hợp chất giữa oxi với một nguyên tố hoá học khác: CaO, CO
2
…
2 xít bazơ: là những ôxit tác dụng với dung dòch axit tạo thành muối và nước (
thường ôxit của kim loại )
xit bazơ của kim loại kiềm và kiềm thổ phản ứng với nước tạo hiđrôxit:
Cao + H
2
O = Ca(OH)
2
Tác dụng với ôxit axit và axit tạo thành muối:
CuO + H
2
SO
4
= CuSO
4
+ H
2
O
CaO + CO
2
= CaCO
3
3 xit axit: là những ôxit tác dụng với dung dòch bazơ tạo thành muối và nước (
thường là ôxit của phi kim )
Một số ôxit axit được tạo thành khi làm mất nước của axit tương tứng, từ đó ôxit
axit còn gọi là Anhiđric axit.
SO
3
: anhidric sunfuric N
2
O
5
Anhiđric nitric
4 Tác dụng với nước tạo axit tương ứng:
SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
5Phản ứng với ôxit bazơ và bazơ tạo thành muối:
CO
2
+ 2 KOH = K
2
CO
3
+ H
2
O
CO
2
+ CaO = CaCO
3
6 xit lưỡng tính: vừa có tính axit vừa có tính bazơ:
ZnO + H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
O
ZnO + 2 KOH = K
2
ZnO
2
+ H
2
O
Lưu ý: Co, NO, N
2
O không phản ứng với axit, bazơ tạo thành muối.
II Axit:
Theo Brônsted “ Axit là những chất có khã năng cho prôton ( tức H
+
)”
HCl = H
+
+ Cl
-
HCl + H
2
O = H
3
O
+
+ Cl
-
Phân loại:
Axit không có xi :
Axit có ôxi ( ôxi axit )
HNO
3
Axit nitric
HNO
2
Axit nitrơ
H
2
SO
4
Axit sunfuric
H
2
SO
3
Axit sunfuric
HClO Axit hypoclorơ
HClO
2
Axit clorơ
HClO
3
Axit Cloric
HClO
4
Axit pecloric
1 Tính chất của Axit:
Trong nước axit điện ly cho ion H
3
O
+
( H
+
) làm giấy quỳ tím ( hay xanh ) hoá đỏ
Phản ứng với kim loại trước hiđrô
Fe + 2 HCl = FeCl
2
+ H
2
↑
Fe + H
2
SO
4
= FeSO
4
+ H
2
↑
Phản ứng với ôxit bazơ: H
2
SO
4
+ CuO = CuSO
4
+ H
2
O
Phản ứng với bazơ: H
2
SO
4
+ Cu(OH)
2
= CuSO
4
+ 2 H
2
O
Phản ứng với muối: 2 HCl + CaCO
3
= CaCl
2
+ H
2
O + CO
2
↑
H
2
SO
4
+ BaCl
2
= BaSO
4
↓+ 2 HCl
Chú ý:
Axit H
2
SO
4
đạc nóng:
xi hoá hầu hết các kim loại ( trừ Au và Pt) đến số ôxi hoá cao nhất và giải
phóng SO
2
Cu + 2 H
2
SO
4
đặc nóng
= CuSO
4
+ SO
2
↑ + H
2
O
2 Fe + 6 H
2
SO
4
đặc nóng
= Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3 SO
2
↑ + 6 H
2
O
xi hoá một số với phi kim
S + 2 H
2
SO
4
đặc nóng
= 3 SO
2
↑ + 2 H
2
O
2 P + 5 H
2
SO
4
đặc nóng
= 5 SO
2
↑ + 2 H
2
O + 2 H
3
PO
4
xi hoá các hợp chất của sắt II như : FeO, Fe
3
O
4
, FeCO
3
… tạo muối sắt III
sunfát và giải phóng khí SO
2
xi hoá kim loại: 4 HNO
3
+ Fe = Fe(NO
3
)
3
+ NO +2 H
2
O
2 H
2
SO
4
+ Mg = MgSO
4
+ SO
2
+ 2 H
2
O
III BAZƠ
1 Đònh nghóa: ( Theo Bronsted ) Bazơ là những chất có khã năng nhận Prôton
H
+
Vd : KOH + HCl = KNO
3
+ H
2
O
Phân loại: dựa vào tính tan, bazơ được chia làm 2 loại:
Bazơ tan trong nước như: KOH, NaOH, Ba(OH)
2
Tên gọi = Axit + tên phi kim + hric