BÀI (BUỔI 1) PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ Bài giảng dành cho dược sĩ quy năm ThS Trần Thị Vân Anh tranthivananh06@gmail.com NỘI DUNG Cấu tạo nguyên tử Cấu hình electron Phân loại nguyên tố Tính chất chung nguyên tố nhóm (A) Bài tập CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1.1 Nguyên tử: hạt nhỏ cấu tạo nên nguyên tố hóa học  Nguyên tử: hạt nhân (proton + nơtron) + vỏ electron • Proton: + • Electron : - • Nơtron: Hình 1: Cấu tạo nguyên tử C CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1.2 Nguyên tố hóa học: loại nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương gọi nguyên tố hóa học Nhiều nguyên tố hỗn hợp đồng vị Hình Các đồng vị nguyên tố hydro CẤU HÌNH ELECTRON 2.1 Cấu hình electron nguyên tử • Cấu hình electron đầy đủ nguyên tố: cấu hình tất phân lớp có electron nguyên tử nguyên tố trạng thái • Các nguyên tố bảng tuần hoàn phân loại xếp theo cấu hình electron nguyên tử trạng thái CẤU HÌNH ELECTRON 2.1 Cấu hình electron nguyên tử • Nguyên tử trạng thái có electron xếp thành lớp có mức lượng từ thấp đến cao - Vd: cấu hình e nguyên tử Ca (Z = 20) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 CẤU HÌNH ELECTRON 2.2 Các số lượng tử ý nghĩa  số lượng tử • Số lượng tử (n) • Số lượng tử phụ l ( số lượng tử obitan) • Số lượng tử từ (m) • Số lượng tử spin (ms) CẤU HÌNH ELECTRON 2.2 Các số lượng tử ý nghĩa 2.2.1 Số lượng tử (n): cho biết số thự tự lớp e n Ký K hiệu lớp e L M N O P Q CẤU HÌNH ELECTRON 2.2.2 Số lượng tử phụ l ( số lượng tử obitan) • Mỗi lớp e từ n = chia nhiều phân lớp e • Mỗi phân lớp e đặc trưng giá trị l • Lớp e thứ n có n phân lớp từ  n -1 Vd: n =  phân lớp: l = 0, l = ( 2s, 2p) n =  phân lớp: l = 0, l = 1, l = (3s, 3p, 3d) • Ý nghĩa: xác định tên hình dạng obitan l Phân lớp s p d f CẤU HÌNH ELECTRON 2.2.2 Số lượng tử phụ l ( số lượng tử obitan) Hình 3: Phân bố e lớp phân lớp e 10 CẤU HÌNH ELECTRON 2.5.3 Cấu hình e bão hòa phân lớp: cấu hình phân lớp chứa số e tối đa s2, p6, d10, f14 Vd: Cu ( Z = 29) [Ar] 3d10 4s1 2.5.4 Cấu hình e nửa bão hòa phân lớp: cấu hình phân lớp chứa ½ số e tối đa s1, p3, d5, f7 Vd: Mn ( Z = 25) [Ar] 3d5 4s2 19 CẤU HÌNH ELECTRON 2.5 Các loại cấu hình electron  Lưu ý: • Do cấu hình d10 (bão hoà) d5 (nửa bão hoà) bền, có lượng thấp nên nguyên tử có cấu hình: • (n-1)d9 ns2 chuyển thành cấu hình (n-1)d10 ns1 • (n-1)d4 ns2 chuyển thành (n-1)d5 ns1 Ví dụ: • Cr ( Z = 24) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 • Cu ( Z = 29) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 20 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3.1 Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Hình Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học 21 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3.2 Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học • Hỏi: Bảng tuần hoàn dãy nguyên tố xếp theo yếu tố tăng dần ? Các nguyên tố hàng gọi gì? Chúng có đặc điểm chung ? Các nguyên tố cột gọi gì? Chúng có đặc điểm chung ? Ký hiệu I => VIII cột có ý nghĩa ? Ký hiệu A, B cột có ý nghĩa ? Số đến bên trái hàng có ý nghĩa ? 22 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3.3 Phân loại nguyên tố 3.3.1 Nguyên tố (nguyên tố nhóm A) • Các nguyên tố có vỏ e xây dựng phân lớp s p + Các nguyên tố s: ns12 + Các nguyên tố p: ns2 np16 Có nhóm nguyên tố từ IA đến VIIIA • Mỗi chu kỳ có tối đa nguyên tố s nguyên tố p 23 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3.3.2 Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố nhóm B) • Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố d) (n-1)d110 ns2 • Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố f) (n-2)f114 (n-1)d0(1) ns2  Có 10 nguyên tố d cho chu kỳ, từ chu kỳ đến  Có 14 nguyên tố chuyển tiếp f cho chu kỳ, gồm chu kỳ ( dãy lanthanid) chu kỳ ( dãy actinid ) 24 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM CHÍNH  Biến đổi tính chất chu kỳ Đi từ trái sang phải: • Bán kính nguyên tử nhìn chung giảm • Năng lượng ion hóa thứ độ âm điện tăng • Tính kim loại giảm • Hoạt tính hóa học mạnh IA VIIA 25 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM CHÍNH  Biến đổi tính chất nhóm Đi từ xuống • Bán kính nguyên tử tăng • Năng lượng ion hóa thứ nhất, độ âm điện giảm • Nhóm kim loại: tính kim loại tăng • Nhóm phi kim: tính phi kim giảm 26 BÀI TẬP 5.1 Nguyên tố – Nguyên tố nhóm A - Nguyên tố s, p • Vd: Na (Z =11): 1s2 2s2 2p6 3s1 Nhận xét: Na có số thứ tự… , chu kỳ… , phân nhóm … , kim loại/phi kim, số oxy hóa dương cao có… • Vd: P ( Z = 15): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Nhận xét: P có số thứ tự… , chu kỳ… , phân nhóm … , kim loại/phi kim, số oxy hóa dương cao có… , số oxy hóa âm thấp có… 27 BÀI TẬP  Vị trí kim loại, phi kim bảng tuần hoàn Kim loại Phi kim IA (trừ H) IA: H IIA IIIA ( trừ B) IIIA: B IVA: Sn, Pb IVA: ( trừ Sn, Pb) VA: Bi VA: (trừ Bi) VIA: Po VIA ( trừ Po) VIIA VIIIA 28 BÀI TẬP 5.2 Nguyên tố d Vd: Ti ( Z =22): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 Nhận xét: Ti có số thứ tự …., chu kỳ … , phân nhóm phụ ……, kim loại/phi kim, số oxy hóa dương cao Hỏi: - Viết cấu hình Ti+2 , Ti+4 29 BÀI TẬP  Cách xác định phân nhóm phụ: Cộng số e phân lớp s d liền kề lớp • 37 => Kết luận: IIIB  VIIB •  10 => Kết luận: VIIIB • 11 => Kết luận: IB • 12 => Kết luận: IIB 30 BÀI TẬP 5.3 Nguyên tố f • Gồm họ Lantanid actinid La ( Z =57): 1s22s22p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1 Ac ( Z= 89): [Rn] 7s2 6d1 • Phân nhóm phụ IIIB, số oxy hóa dương cao +3 - Vd: Ce ( Z = 58 ): 1s22s22p6 3s2 3p64s2 3d10 5s2 4d105p6 6s2 4f1 5d1 Ce có số thứ tự…., chu kỳ …., phân nhóm phụ … , kim loại/phi kim, số oxy hóa dương cao có… 31 BÀI TẬP Viết cấu hình e nguyên tử Fe (Z = 26) Xác định vị trí Fe bảng tuần hoàn nêu tính chất Viết cấu hình e ion Fe2+ , Fe3+ 32 BÀI TẬP Viết cấu hình nguyên tố có số thứ tự 12 bảng tuần hoàn Nêu tính chất 33 ... tối đa nguyên tố s nguyên tố p 23 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3.3.2 Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố nhóm B) • Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố d) (n -1) d1 10 ns2 • Nguyên tố chuyển tiếp (nguyên tố. .. NGUYÊN TỐ 3.3 Phân loại nguyên tố 3.3 .1 Nguyên tố (nguyên tố nhóm A) • Các nguyên tố có vỏ e xây dựng phân lớp s p + Các nguyên tố s: ns12 + Các nguyên tố p: ns2 np16 Có nhóm nguyên tố từ IA đến... (n -1) d10 ns1 • (n -1) d4 ns2 chuyển thành (n -1) d5 ns1 Ví dụ: • Cr ( Z = 24) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 • Cu ( Z = 29) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 20 PHÂN LOẠI CÁC NGUYÊN TỐ 3 .1 Bảng tuần hoàn nguyên