Đang tải... (xem toàn văn)
cac van de co ban va nang cao chuong he thong tuan hoan, on boi duong hoc sinh gioi, boi duong cho hoc sinh mat can ban. huong dan ro rang cu the, tung van de lien quan den bai tap ap dung trong chuong he thong tuan hoan
CHƯƠNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Slide of 48 General Chemistry: Ý nghĩa số lượng tử Số lượng tử n Dùng để xác định E e, n nhận giá trị nguyên dương 1, 2, …, n lớn E e cao, kích thước orbital ngtử lớn kích thước đám mây e n …… Lớp K L M N …… Chu kỳ …… Số lượng tử phụ l: nhận giá trị nguyên dương từ ÷ (n-1) nghĩa n giá trị dùng để xác định hình dạng tên orbital ngtử Với ngtử nhiều e, E e phụ thuộc vào giá trị l Những e có giá trị l lập nên phân lớp có E Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Ý nghĩa số lượng tử Trong ngtử nhiều e, E e lớp hoàn toàn giống mà có khác chút phụ thuộc vào số lượng tử l l Phân lớp …… s p d f …… Ở giá trị xác định số lượng tử n electron s có lượng nhỏ nhất, sau đến electron p, d, f hình dạng chúng khác Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Ý nghĩa số lượng tử Số lượng tử từ ml đặc trưng cho định hướng orbital ngtử từ trường định số orbital có phân lớp, nhận giá trị từ –l ÷ + l kể giá trị Ví dụ: l = 0: m có giá trị m = tức orbitan s l = 1: m có giá trị m = -1, ,+1 tức orbitan p: px, py pz l = 2: m có giá trị m = -2, -1, 0, +1, +2 tức orbitan d: dxy, dxz, dyz, dz2 dx2-y2 Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Ý nghĩa số lượng tử Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Ý nghĩa số lượng tử Số lượng tử spin electron ms đặc trưng cho tự quay e xung quanh trục theo chiều thuận hay chiều nghịch với chiều quay kim đồng hồ nhận hai giá trị từ +1/2 ÷ -1/2 Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Tóm lại Bốn số lượng tử n, l, ml , ms xác định hoàn toàn trạng thái electron nguyên tử n l Orbital ml ms 1s +1/2 , -1/2 2 2s 2p -1, 0, +1 +1/2 , -1/2 3s 3p 3d -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 4s 4p 4d 4f -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 Slide of 48 +1/2 , -1/2 +1/2 , -1/2 General Chemistry: Số orbital ngtử e tối đa 10 10 14 HUI© 2006 • Bài 1: Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M2+ ion X- Trong phân tử MX2 có tổng số hạt(p, n, e) 186 hạt, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 54 Số khối ion M2+ lớn số khối ion X- 21 Tổng số hạt ion M2+ nhiều ion X- 27 Xác định số lượng tử nguyên tố M, X Bài 2: Cho nguyên tố A, B, C (ZA < ZB < ZC) - A, B nhóm A chu kỳ liên tiếp - B, C hai nguyên tố kế cận chu kỳ - Tổng số proton hai hạt nhân A, B 24 • Bài 3: Hai nguyên tố X, Y thuộc hai nhóm BHTTH, Y thuộc nhóm 5, trạng thái đơn chất X, Y không tác dụng với Tổng số điện tích dương hạt nhân hai nguyên tố 23 Xác định số lượng tử electron sau A, B, C • Bài 4: Phi kim X có cấu hình e sau ứng với số lượng tử có tổng đại số 2,5 Xác định phi kim X Biết electron chiếm obital m có trị số nhỏ trước SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Năng lượng ion hóa (I) Năng lượng ion hóa (I) lượng cần thiết để tách electron khỏi nguyên tử thể khí biến nguyên tử thành ion khí, (kJ/mol) e+ + I1 X(k) + I → X+(k) + e ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT *Phương pháp Pauling A2 + B2 → ( A − B ) N.lượng phân ly phân tử A-B : EA-B N.lượng phân ly phân tử A2 : EA-A N.lượng phân ly phân tử B2 : EB-B E A− A + E B − B E A− B = E A− A + E B − B ∆ AB = E A− B − =0 •Liên kết A-B cực •Liên kết A-B có cực Độ âm điện A&B E A− A + E B − B ∆ AB = E A− B − ≠0 χ A − χ B = k ∆ AB = 0.208 ∆ , Kcal / mol ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT *Phương pháp Mulliken *Phương pháp Allred - Rochow ThS NGUYEN HUU SON BÀI TẬP Bài 1: Tính độ âm điện clo theo a, Pauling, biết lượng phân ly liên kết (KJ.mol1 ): DClF = 245; DF = 155; DCl = 240 Độ âm điện flo 2 b, Theo Muliken dựa vào lượng ion hóa thứ lương gắn kết electron clo 1251KJ.mol-1; -349KJ.mol-1 c, Theo Allred – Rochow, biết bán kính cộng hóa trị Clo 99pm ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Số oxy hóa Khái niệm số oxy hoá : Số oxy hoá điện tích dương “+” hay điện tích âm “-” nguyên tố hợp chất với giả thiết hợp chất tạo thành từ ion ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Quy tắc tính số oxy hoá nguyên tố 1.Nguyên tố tự : Ví dụ : Fe, Al, Cl… : số oxy hoá 2.Kim loại kiềm : +1 hoá Na +1 3.Oxy : -2 oxy -2 Ví dụ : Na2O : số oxy Ví dụ : CaO : số oxy hoá 4.Hydro : +1 ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Quy tắc tính số oxy hoá nguyên tố 5.Hợp chất ion :bằng điện tích ion Ví dụ : CaO : số oxy hoá Ca +2 6.Hợp chất cộng hoá trị :bằng điện tích nguyên tử nguyên tố xem cặp “e” dùng chung bị lêch hẳn phía nguyên tử có độ âm điện lớn Ví dụ : NH3 : số oxy hoá N : -3 số oxy hoá H : +1 7.Phân tử trung hoà : ∑số oxy hoá nguyên tố = Ví dụ : KMnO4 →Tính số oxy hoá Mn ? (+1) + (X) + (-8) = → X = +7 ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Quy luật biến đổi : theo chu kỳ •Số oxy hoá dương “+” cao : ↑ từ trái sang phải Trị số = Số thứ tự nhóm •Số oxy hoá âm “-” nhỏ : ↓ từ trái sang phải Trị số = (Số thứ tự nhóm -8 ) •Nguyên nhân: ng.tố có khuynh hướng cho hay nhân “e” lớp cùng→Tạo hợp chất có cấu trúc “e” bền vững S2 hay S2P6 ThS NGUYEN HUU SON BÀI TẬP Cân phản ứng sau Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O FeS + O2 → Fe + H2SO4 ®Æc → Fe2O3 As2S3 + HNO3 + H2O → + SO2 Fe2(SO4)3 + H2S + H 2O H3 AsO4 + H2SO4 + NO H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O 8.CuFeS2 + Fe2(SO4)3+ O2 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Bán kính nguyên tử kim loại 1/2 khoảng cách tâm nguyên tử gần tinh thể kim loại rMe > rMe n + ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Bán kính cộng hóa trị Bán kính cộng hóa trị nguyên tử 1/2 khoảng cách nguyên tử nguyên tố tạo thành liên kết cộng hóa trị rcht < rngtu ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Bán kính ion Khoảng cách tâm cation & anion gần tinh thể ion d MgO = rMg + + rO − ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Bán kính nguyên tử ion Cation nguyên tố có bán kính nhỏ bán kính nguyên tử Anion nguyên tố có bán kính lớn bán kính nguyên tử ThS NGUYEN HUU SON SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CÁC TÍNH CHẤT Quy luật biến đổi bán kính nguyên tử , ion Chu kỳ : từ T → P Z →H.ứng xâm nhập →Lực hút h.nhân →B.kính (r) Nhóm : từ T → D Nhóm A Z →Lớp đ.tử →H.ứng chắn→Lực hút h.nhân →B.kính (r) Nhóm B Z →Bán kính (r) : không tăng ThS NGUYEN HUU SON BÀI TẬP Bài 1: Hãy xếp chiều giảm dần bán kính nguyên tử, ion sau (có giải thích) a, Ne, Na, Na+, Mg, Mg2+, Al, Al3+, F-, O2- b, S2-, Cl-, Ar, K+, Ca2+ Bài 2: Tổng số hạt proton hai nguyên tử hai nguyên tố X, Y 31 Số hạt mang điện X nhiều Y 14 a, Xác định vị trí X, Y BHTTH b, So sánh bán kính nguyên tử X, Y ThS NGUYEN HUU SON BÀI TẬP Bài 3: Cho số lượng tử electron cuối nguyên tử A, X, Z ion Y+, T2+ sau : + 2+ ThS NGUYEN HUU SON ... 2s 2p -1, 0, +1 +1/ 2 , -1/ 2 3s 3p 3d -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 4s 4p 4d 4f -1, 0, +1 -2, -1, 0, +1, +2 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 Slide of 48 +1/ 2 , -1/ 2 +1/ 2 , -1/ 2 General Chemistry: Số orbital... +1/ 2 ÷ -1/ 2 Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Tóm lại Bốn số lượng tử n, l, ml , ms xác định hoàn toàn trạng thái electron nguyên tử n l Orbital ml ms 1s +1/ 2 , -1/ 2 2 2s 2p -1, 0, +1. .. tức orbitan s l = 1: m có giá trị m = -1, , +1 tức orbitan p: px, py pz l = 2: m có giá trị m = -2, -1, 0, +1, +2 tức orbitan d: dxy, dxz, dyz, dz2 dx2-y2 Slide of 48 General Chemistry: HUI© 2006