tóm tắt lí thuyết hóa và hướng dẫn giải bài tập hóa 10 theo từng chương

259 11,762 28
  • Loading ...
1/259 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 29/08/2013, 00:10

tóm tắt lí thuyết hóa và hướng dẫn giải bài tập hóa 10 theo từng chương 1 2 CHƯƠNG 1: NGUYÊN TỬ A- KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA NGUYÊN TỬ Từ các nghiên cứu thực nghiệm của các nhà khoa học đã chứng minh thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm: 1. Hạt nhân nguyên tử: Mọi nguyên tử đều cấu tạo từ 3 loại hạt: proton, nơtron electron.  Hạt nhân nguyên tử nằm ở tâm nguyên tử, gồm có hạt proton mang điện dương (1+) nơtron không mang điện, hai loại hạt này có khối lượng gần bằng nhau xấp xỉ bằng 1u (hay 1đv.C).  Hầu hết khối lượng nguyên tử đều tập trung ở nhân mặc dù hạt nhân chỉ chiếm một phần rất nhỏ thể tích của nguyên tử. Loại hạt Kí hiệu Điện tích Khối lượng Proton p 1+ (e 0 ) Xấp xỉ 1u (≡ 1,6726.10 -27 kg) Nhân Nơtron n 0 Xấp xỉ 1u (≡ 1,6748.10 -27 kg) Vỏ Electron e 1- (e) Không đáng kể 2. Lớp vỏ electron của nguyên tử  Lớp vỏ của nguyên tử gồm các electron mang điện âm, chuyển động trong không gian xung quanh hạt nhân. Mỗi hạt electron mang một điện tích âm (1-) có khối lượng xấp xỉ 1840 1 lần khối lượng của proton. Vì nguyên tử trung hòa về điện nên trong bất kì nguyên tử nào, số hạt electron cũng bằng số hạt proton.  Trong nguyên tử, các electron được sắp xếp thành từng lớp, các lớp được sắp xếp từ trong ra ngoài. a) Lớp phân lớp electron (hay phân mức năng lượng) 3 Số thứ tự lớp (n) 1 2 3 4 Kí hiệu của lớp K L M N Số electron tối đa ở lớp (2n 2 ) 2 8 18 32 Số phân lớp trong lớp 1 2 3 4 Tên phân lớp 1s 2s, 2p 3s, 3p, 3d 4s, 4p, 4d, 4f Số electron tối đa ở phân lớp 2 2, 6 2, 6, 10 2, 6, 10, 14 b) Obitan nguyên tử Tính hóa học của nguyên tố phụ thuộc vào lớp vỏ electron của nguyên tử. Electron chuyển động xung quanh hạt nhân theo obitan hợp thành các lớp phân lớp electron. (1) Sự chuyển động của electron trong nguyên tử  Electron chuyển động quanh hạt nhân, không thể xác định chính xác vị trí lẫn tốc độ mà chỉ xác định được vùng không gian electron chuyển động, gọi là đám mây electron.  Vùng không gian quanh hạt nhân ở đó có sự hiện diện của electron nhiều nhất (khoảng 90%) gọi là obitan nguyên tử (kí hiệu là AO). Mỗi obitan chỉ nhận tối đa 2 electron. Phân lớp s có 1 obitan, có đối xứng cầu trong không gian (obitan s). Phân lớp p có 3 obitan, p x , p y , p z định hướng theo các trục x, y z ( 3 obitan p). Phân lớp d có 5 obitan, định hướng khác nhau trong không gian (5 obitan d). Phân lớp f có 7 obitan, cũng định hướng khác nhau trong không gian (7 obitan f).  Số obitan trong một lớp electron n là n 2 obitan. Lớp K (n = 1): 1 2 có 1 obitan: 1s. Lớp L (n = 2): 2 2 có 4 obitan: 1 obitan 2s 3 obitan 2p. Lớp M (n = 3): 3 2 có 9 obitan: 1 obitan 3s, 3 obitan 3p 5 obitan 3d. Lớp N (n = 4): 4 2 có 16 obitan: 1 obitan 4s, 3 obitan 4p, 5 obitan 4d 7 obitan 4f. II. NĂNG LƯỢNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ 1. Năng lượng của electron trong nguyên tử a) Mức năng lượng obitan nguyên tử Trong nguyên tử, các electron trên mỗi obitan có một mức năng lượng xác định. Người ta gọi mức năng lượng này là mức năng lượng obitan nguyên tử (mức năng lượng AO). 4 b) Trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử Khi số hiệu nguyên tử Z tăng, các mức năng lượng AO tăng dần theo trình tự sau: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s … Tự trình tự mức năng lượng AO trên cho ta thấy khi điện tích hạt nhân tăng có sự chèn mức năng lượng. Mức 4s trở nên thấp hơn 3d, mức 5s thấp hơn 4d, 6s thấp hơn 4f… 2. Sự sắp xếp electron trong nguyên tử Sự sắp xếp các electron trong nguyên tử tuân theo nguyên Pauli (W. Pauli), nguyên vững bền quy tắc Hun (Hund). a) Nguyên Pauli (1) Ô lượng tử: Để biểu diễn obitan nguyên tử một cách đơn giản người ta dùng ô vuông nhỏ được gọi là ô lượng tử. Một ô lượng tử ứng với một AO. (2) Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là 2 electron 2 electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron. b) Nguyên vững bền Ở trạng thái cơ bản trong một nguyên tử, các electron chiếm lần lượt những obitan có mức năng lượng từ thấp đến cao. c) Quy tắc Hund Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa các electron này phải có chiều tự quay giống nhau. 3. Cấu hình electron nguyên tử Cấu hình electron dùng để mô tả các electron phân bố như thế nào trong các lớp, phân lớp của nguyên tử. (1) Cấu hình electron đối với 20 nguyên tố đầu, có đặc điểm cấu hình electron phù hợp mức năng lượng. (2) Cấu hình electron bắt đầu từ nguyên tố thứ 21 không còn trùng với mức năng lượng, ta trở lại thứ tự bình thường 3d < 4s. Sc: Z = 21 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2                5 Fe: Z = 26 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2                 Cấu hình electron của một số nguyên tố như: Cu, Cr, Pd… có ngoại lệ đối với electron lớp ngoài cùng, vì để cấu trúc vỏ electron bề nhất. Với nguyên tử có cấu hình electron (n – 1)d a ns b , b luôn luôn là 2, a chọn các giá trị từ 1  10. Trừ 2 trường hợp:  a + b = 6 thay vì a = 4; b = 2 phải viết là a = 5; b = 1 (để phân lớp d bán bão hòa).  a + b = 11 thay vì a = 9; b = 2 phải viết là a = 10; b = 1 (để phân lớp d bão hòa). Ví dụ: Cu: Z = 29 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 (đáng lẽ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 nhưng electron ngoài cùng nhảy vào lớp trong để lớp bão hòa). 4. Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng  Đối với nguyên tử của mọi nguyên tố, lớp electron ngoài cùng có tối đa 8 electron (trừ He).  Các nguyên tử khí hiếm (trừ He) đều có lớp ngoài cùng 8e (ns 2 np 6 ). Đó là cấu hình electron bão hòa bền vững.  Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng là các kim loại. Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron ở lớp ngoài cùng thường là các phi kim.  Các nguyên tử có 4 electron ở lớp ngoài cùng có thể là các kim lại hay phi kim.  Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tố có khuynh hướng nhường, nhận hoặc góp chung electron để đạt cấu hình electron của khí hiếm (khí trơ).  Người ta gọi là những electron có khả năng tham gia vào việc tạo thành liên kết hóa học là electron hóa trị. Ví dụ: 11 Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 số electron hóa trị là 1. 13 Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 số electron hóa trị là 3. 17 Cl: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 số electron hóa trị là 7. Vì do cấu hình electron của Cl : 6 1s 2s 2p 3s 3p 3d          Trong đó có phân lớp 3d trống nên các electron 3p 3s có thể nhảy lên phân lướp 3d, nên clo có tới hóa trị IV. TÓM TẮT ĐẶC ĐIỂM LỚP ELECTRON NGOÀI CÙNG Cấu hình electron lớp ngoài cùng 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 (He : 1s 2 ) Số electron lớp ngoài cùng 1, 2 hoặc 3 4 5, 6 hoặc 7 8 (2 ở He) Tính chất hóa học điển hình Kim loại (Trừ B) Có thể là kim loại hay phi kim Phi kim Khí hiếm III. KHỐI LƯỢNG, KÍCH THƯỚC CỦA NGUYÊN TỬ Nguyên tử có khối lượng vô cùng bé, nếu tính bằng gam thì giá trị quá nhỏ. Ví dụ: Khối lượng của 1 nguyên tử C bằng 19,9206.10 -27 kg rất không tiện sử dụng. Vì thế, trong khoa học dùng một đơn vị khác để đo khối lượng nguyên tử. 1. Đơn vị đo khối lượng nguyên tử  Để biểu thị khối lượng nguyên tử các nguyên tố, người ta lấy 12 1 khố lượng của đồng vị cacbon 12 làm dơn vị đo khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u (u còn được gọi là đvC). 27 27 19,9206.10 kg 1u 1,66005.10 kg 12     Số đo khối lượng nguyên tử tính bằng u gọi là nguyên tử khối. Nguyên tử khối (NTK) cho biết độ nặng nhẹ khác nhau gữa các nguyên tử là đại lượng đặc trưng cho mỗi nguyên tố. 7 NTK là con số so sánh khối lượng của nguyên tử với 12 1 khối lượng của một nguyên tử đồng vị cacbon 12. 2. Kích thước nguyên tử Nếu coi như nguyên tử là một khối cầu, thì đường kính của nguyên tử bằng khoảng 10 -8 cm, còn đường kính của hạt nhân khoảng 10 -12 cm. IV. ĐIỆN TÍCH SỐ KHỐI CỦA HẠT NHÂN 1. Điện tích hạt nhân Số điện tích hạt nhân = số proton = số electron 2. Số khối của hạt nhân  Số khối A của hạt nhân bằng tổng số số hạt proton (Z) tổng số hạt nơtron (N).  Proton nơtron đều có khối lượng xấp xỉ một đơn vị cacbon (đvC). Electron có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều (0,00055đvC), nên về số trị có thể coi nguyên tử khối xấp xỉ số khối của hạt nhân. 3. Nguyên tố hóa học  Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.  Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hó học đều cố cùng số proton cùng số nơtron.  Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Z cùng số electron ở lớp vỏ nguyên tử đều có tính chất hóa học giống nhau. 4. Đồng vị nguyên tử khối trung bình a) Đồng vị Những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó có số khối A khác nhau là những đồng vị của một nguyên tố hóa học. Ví dụ: Hiđro có 3 đồng vị: H 1 1 H 2 1 ( D 2 1 ) H 3 1 ( T 3 1 ) Đơteri Triti  Hiện tượng đồng vị đã giải thích được tại sao nguyên tử khối cầu nguyên tố lại là số thập phân, ví dụ: Cl : 35,5 v.v… Nguyên tố nào cũng có đồng vị khối lượng của nguyên tử là trị số trung bình của các đồng vị. A = Z + N 8  Thông thường trong các đồng vị bền (Z<83) (trừ H) thì: 5,1 )( )( 1  protonZ notronN b) Nguyên tử khối (NTK) trung bình của nguyên tố Hầu hết các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Nguyên tử khối của một nguyên tố hóa học có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị tính theo tỉ lệ phần trăm (hoặc tỉ lệ số nguyên tử) của mỗi đồng vị. (1) Tính theo tỉ lệ phần trăm mỗi đồng vị: Giả sử nguyên tố có hai đồng vị A B. Gọi A là nguyên tử khối trung bình : 100 BbAa A   A, B là NTK của đồng vị A, B. a, b là tỉ lệ % số nguyên tử của đồng vị A, B. (2) Tính theo tỉ lệ số nguyên tử của mỗi đồng vị: Xét một hỗn hợp gồm hai nguyên tử đồng vị A B. ba BbAa A    A, B là NTK của đồng vị A, B. a, b là tỉ lệ số nguyên tử của đồng vị A, B. Tổng quát một hỗn hợp có nhiều đồng vị thì :    i ii x Ax A . . Với i : 1, 2, 3…n. x i : số nguyên tử. A : nguyên tử khối. V. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN  Phản ứng hạt nhân là phản ứng làm thay đổi thành phần hạt nhân nguyên tử để nguyên tử nguyên tố này biến đổi thành nguyên tử nguyên tố khác.  Đồng vị phóng xạ là hiện tượng phóng xạ của hạt nhân các nguyên tử không bền, tự phân hủy phóng ra các hạt vật chất khác nhau như  ,  kèm theo bức xạ điện từ như tia  . Ví dụ: U 238 92  Th 234 90 + He 4 2 9 Urani  Thori + Heli Cần lưu ý: Trong phản ứng hạt nhân, cả số khối điện tích đều được bảo toàn. B.BÀI TP I. TRẮC NGHIỆM 1. Phát biểu nào dưới đây không đúng? A. Nguyên tử là một hệ trung hoà điện. B. Trong nguyên tử hạt nơtron hạt proton có khối lượng xấp xỉ nhau. C. Trong một nguyên tử, nếu biết số proton có thể suy ra số nơtron. D. Trong một nguyên tử, nếu biết số proton có thể suy ra số electron. 2. Phát biểu nào dưới đây không đúng? A. Nguyên tử được cấu thành từ các hạt cơ bản là proton, nơtron electron. B. Hạt nhân nguyên tử được cấu thành từ các hạt proton nơtron. C. Vỏ nguyên tử được cấu thành bởi các hạt electron. D. Nguyên tử có cấu trúc đặc khít, gồm vỏ nguyên tử hạt nhân nguyên tử. 3. Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi A. các hạt electron proton. B. các hạt proton. C. các hạt proton nơtron. D. các hạt electron. 4. Các đồng vị của nguyên tố hóa học được phân biệt bởi yếu tố nào dưới đây? A. Số nơtron. B. Số electron hoá trị. C. Số proton. D. Số lớp electron. 5. Phát biểu nào dưới đây không đúng? A. Khối lượng nguyên tử vào khoảng 10 −26 kg. B. Khối lượng hạt proton xấp xỉ bằng khối lượng hạt nơtron. C. Khối lượng nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân nguyên tử. D. Trong nguyên tử, khối lượng electron bằng khối lượng proton. 6. Trong tự nhiên, đồng vị phổ biến nhất của hiđro là đồng vị nào dưới đây? A. H 0 1 B. H 2 1 C. H 1 1 D. H 3 1 7. Phát biểu nào dưới đây là đúng? A. Những electron ở lớp K có mức năng lượng thấp nhất. B. Những electron ở gần hạt nhân có mức năng lượng cao nhất. 10 C. Electron ở obitan 4p có mức năng lượng thấp hơn electron ở obitan 4s. D. Các electron trong cùng một lớp có năng lượng bằng nhau. 8. Sự phân bố electron vào các obitan lớp electron dựa vào A. nguyên vững bền nguyên Pauli. B. nguyên vững bền quy tắc Hund. C. nguyên vững bền, nguyên Pauli quy tắc Hund. D. nguyên Pauli quy tắc Hund. 9. Cấu hình electron của ion nào dưới đây giống khí hiếm? A. Cu + B. Fe 2+ C. K + D. Cr 3+ Cho biết: Cu (Z=29); Fe (Z=26), K (Z=19); Cr (Z=24) 10. Phát biểu nào dưới đây không đúng? A. Số khối bằng hoặc xấp xỉ khối lượng của hạt nhân nguyên tử tính ra u (đvC). B. Số khối là số nguyên. C. Số khối bằng tổng số hạt proton nơtron. D. Số khối kí hiệu là A. 11. Phát biểu nào dưới đây không đúng? A. Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn. B. Các electron trong cùng một phân lớp có mức năng lượng xấp xỉ bằng nhau. C. Các electron chuyển động không tuân theo quỹ đạo xác định. D. Các electron trong cùng một lớp electron có mức năng lượng gần bằng nhau. 12. Phân lớp 3d có số electron tối đa là A. 6. B. 18. C. 10. D. 14. 13. Cho cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố sau: a) 1s 2 2s 1 b) 1s 2 2s 2 2p 5 c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Cấu hình của các nguyên tố phi kim là A. a, b. B. b, c. C. c, d. D. b, e. . vào các obitan và lớp electron dựa vào A. nguyên lí vững bền và nguyên lí Pauli. B. nguyên lí vững bền và quy tắc Hund. C. nguyên lí vững bền, nguyên lí. 6,022 .10 23 . Số nguyên tử H có trong 1,8 gam H 2 O là A. 0,301 .10 −23 nguyên tử. B. 1,204. 10 23 nguyên tử. C. 6,022. 10 23 nguyên tử. D. 10, 840. 10 −23
- Xem thêm -

Xem thêm: tóm tắt lí thuyết hóa và hướng dẫn giải bài tập hóa 10 theo từng chương , tóm tắt lí thuyết hóa và hướng dẫn giải bài tập hóa 10 theo từng chương

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay