- Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 Chương 1 : NGUYÊN TỬ I. - Thành phần cấu tạo của nguyên tử Kết luận : thành phần cấu tạo của nguyên tử gồm: Hạt nhân nằm ở tâm nguyên tử gồm các hạt proton và nơtron Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động xung quanh hạt nhân Electron me kg qe C kí hiệu là – eo qui ước bằng 1- Proton Hạt proton là 1 thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử,mang điện tích dương, kí hiệu p m kg q. - C kí hiệu eo, qui ước 1+ Nơtron Hạt nơtron là 1 thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, không mang đi ện , kí hi ệu n.Khối lượng gần bằng khối lương proton II.Kích thước và khối lượng của nguyên tử 1- Kích thước Nguyên tử các nguyên tố có kích thước vô cùng nhỏ, nguyên tố khác nhau có kích th ước khác nhau. - 1nm= 10A 1A= 10 -10 m = 10 -8 cm 2- Khối lượng Khối lượng nguyên tử rất nhỏ bé, để biểu thị khối lượng của nguyên tử, phân tử, p, n, e dùng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u (đvc) 1u = 1/12 khối lượng 1 nguyên tử đồng vị cacbon-12 1u kg kg III-Hạt nhân nguyên tử 1. - Điện tích hạt nhân Proton mang điện tích 1+, nếu hạt nhân có Z proton thì điện tích của hạt nhân bằng Z+ Trong nguyên tử : Số đơn vị điện tích hạt nhân = Số p = Số e Ví dụ : nguyên tử Na có Z = 11. - Số khối Là tổng số hạt proton và nơtron của hạt nhân đó A=Z+N Ví dụ 1: Hạt nhân nguyên tử O có 8p và 8n → A Ví dụ 2: Nguyên tử Li có A =7 và Z = 3 → Z = p = e = 3 . - N Nguyên tử Li có 3p, 3e và 4n IV- Nguyên tố hóa học Trang 1 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 1.Định nghĩa Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Ví dụ : Tất cả các nguyên tử có cùng Z là 8 đều thuộc nguyên tố oxi, chúng đều có 8p, 8e 2.Số hiệu nguyên tử Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của 1 nguyên tố được gọi là số hi ệu nguyên t ử c ủa nguyên tố đó (Z) 3.Kí hiệu nguyên tử Số khối A Z X Số hiệu nguyên tử 23 Ví dụ : 11 Na Cho biết nguyên tử của nguyên tố natri có Z=11, 11p, 11e và 12n V - ĐỒNG VỊ Các đồng vị của cùng 1 nguyên tố hóa học là những nguyên t ử có cùng s ố proton nh ưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối của chúng khác nhau Ví dụ : Nguyên tố oxi có 3 đồng vị O, 8 O, 8 O Chú ý. - Các nguyên tử của cùng 1 nguyên tố có thể có số khối khác nhau - Các đồng vị có tính chất hóa học giống nhau VI- Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố hóa học 1- Nguyên tử khối Nguyên tử khối của 1 nguyên tử cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử Vì khối lượng nguyên tử tập trung ở nhân nguyên tử nên nguyên tử khối coi nh ư bằng s ố khối (Khi không cần độ chính xác) Ví dụ : Xác định nguyên tử khối của P biết P cóZ=15, N=16 Nguyên tử khối của P=31 2- Nguyên tử khối trung bình Trong tự nhiên đa số nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị(có số kh ối khác nhau. - Nguyên tử khối của nguyên tố là nguyên tử khối trung bình của các đồng vị đó. - aX + bY A= 100 X, Y: nguyên tử khối của đồng vị X, Y a,b. - số nguyên tử của đồng vị X, Y Ví dụ : Clo là hỗn hợp của 2 đồng vị 35 35 17 Cl chiếm 75,77% và 17 Cl chiếm 24,23% nguyên tử khối trung bình của clo là A. - VII- Cấu hình electron nguyên tử 1.Sự chuyển động của các electron trong nguyên tử: Trang 2 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 -Các electron chuyển động rất nhanh trong khu vực xung quanh hạt nhân nguyên tử không theo những quỹ đạo xác định tạo nên vỏ nguyên tử. - Trong nguyên tử: Số e = số p = Z 2.Lớp electron và phân lớp electron a.Lớp electron. - Các electron trên cùng một lớp có mức năng lương gần bằng nhau - Thứ tự lớp Tên lớp K L M N O P Q b.Phân lớp electron. - Só phân lớp = số thứ tự của lớp Ví dụ. - Obitan nguyên tử : Là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà ở đó xác su ất có m ặt electron là l ớn nh ất ( 90%) kí hiệu là AO. - Phân lớp s có 1 AO hình cầu. - Phân lớp p có 3 AO hình số 8 nổi cân đối. - Phân lớp d có 5 AO hình phức tạp. - Phân lớp f có 7 AO hình phức tạp. - 14 Thí dụ : Xác định số lớp electron của các nguyên tử : N 7 4.Cấu hình electron nguyên tử a.Nguyên lí vưng bền - Các e trong nguyên tử ở trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao. - Nguyên lí pauli: Trên 1obitan nguyên tử chứa tối đa 2 electron và có chiều tự quay khác chi ều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron. - Cấu hình electron của nguyên tử. - Cấu hình electron của nguyên tử: Cấu hình electron của nguyên tử biểu diễn sự phân bố electrron trên các phân lớp thuộc các l ớp khác nhau. - Phân lớp được ghi bằng các chữ cái thường s, p, d, f. - Cần xác định đúng số e của nguyên tử hay ion. - Nắm vững các nguyên lí và qui tắc, kí hiệu của lớp và phân lớp. - Các bước viết cấu hình electron nguyên tử Bước 1: Điền lần lượt các e vào các phân lớp theo thứ tự tăng dần mức năng lượng. - Bước 3: Xem xét phân lớp nào có khả năng đạt đ ến bão hoà ho ặc bán bão hoà, thì có s ự s ắp x ếp lại các electron ở các phân lớp ( chủ yếu là d và f ) Ví dụ: Viết cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố sau + H( Z = 1. - Cr ( Z = 24) -Cách xác định nguyên tố s, p, d, f. - Nguyên tố s : có electron cuối cùng điền vào phân lớp s. - Na, Z =11, 1s22s22p63s1 Trang 4 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 +Nguyên tố p: có electron cuối cùng điền vào phân lớp p. - Br, Z =35, 1s22s22p63s23p64s23d104p5 Hay 1s22s22p63s23p63d104s24p5 + Nguyên tố d: có electron cuối cùng điền vào phân lớp d. - Co, Z =27, 1s22s22p63s23p64s23d7 Hay 1s22s22p63s23p63d74s2 + Nguyên tố f: có electron cuối cùng điền vào phân lớp f c. - Cấu hình e nguyên tử của 20 nguyên tố đầu(sgk) d. - Đặc điểm của lớp e ngoài cùng: -Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, lớp ngoài cùng có nhiều nhất là 8 e. - Các electron ở lớp ngoài cùng quyết định đến tính chất hoá học của một nguyên tố. - +Những nguyên tử khí hiếm có 8 e ở lớp ngoài cùng (ns2np6) hoặc 2e lớp ngoài cùng (nguyên tử He ns2 ) không tham gia vào phản ứng hoá học . - +Những nguyên tử kim loại thường có 1, 2, 3 e lớp ngoài cùng. - +Những nguyên tử phi kim thường có 5, 6, 7 e lớp ngoài cùng. - +Những nguyên tử có 4 e lớp ngoài cùng có thể là kim loại hoặc phi kim. - Kết luận: Biết cấu hình electron nguyên tử thì dự đoán tính chất hoá học nguyên tố. - PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN CHƯƠNG 1 I-Một số điểm lưu ý khi giải toán chương nguyên tử. - Trong nguyên tử ta luôn có. - Bài toán về các hạt: Đề xuất nhiều cách giải, chọn cách giải hay Ví dụ 1: Một nguyên tử có tổng số các loại hạt là 13 . - Hãy xác định số l ượng t ừng lo ại h ạt trong nguyên tử. - Ví dụ 2: Tổng số hạt trong hạt nhân nguyên tử là 9. - Hãy xác định số lượng từng loại hạt trong nguyên tử. - Ví dụ 3: Tổng số hạt trong nguyên tử bằng 115, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang đi ện là 25. - Xác định só hạt e của nguyên tử đó. - Xác định khối lượng nguyên tử trung bình của đồng. - Xác định số khối A biết khối lượng nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54. - Xác định X,Y biết khối lượng nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54 và số khối của đồng vị th ứ hai l ớn h ơn đ ồng v ị thứ nhất 2 đơn vị. - Xác định % của đồng vị thứ nhất biết khối lượng nguyên tử trung bình của đồng bằng 63,54 . - Trang 6 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 Chương 2 : BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC I- BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 1. - Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. - Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng. - Các nguyên tố có cùng số e hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột. - Cấu tạo bảng tuần hoàn: a- Ô nguyên tố: Số thứ tự của ô nguyên tố đúng bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó . - b- Chu kỳ: Chu kỳ là dãy các nguyên tố mà nguyên tử c ủa chúng có cùng s ố l ớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần. - Số thứ tự của chu kỳ trùng với số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kỳ đó. - c- Nhóm nguyên tố: là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có c ấu hình electron t ương t ự nhau , do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột. - d- Khối các nguyên tố. - Khối các nguyên tố s : gồm các nguyên tố nhóm IA và IIA Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s. - Khối các nguyên tố p: gồm các nguyên tố thuộc các nhóm từ IIIA đến VIIIA ( tr ừ He). - Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p. - Khối các nguyên tố d : gồm các nguyên tố thuộc nhóm B. - Nguyên tố d là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d. - Khối các nguyên tố f: gồm các nguyên tố thuộc họ Lantan và họ Actini. - Nguyên tố f là các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f. - II-SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ 1. - Các nguyên tố nhóm A: nguyên tố s và p * Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị = số electron lớp ngoài cùng. - Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố. - Các nguyên tố nhóm B: nguyên tố d và f. - Cấu hình electron nguyên tử có dạng : (n–1)da ns2(a=110. - Số electron hóa trị = số electron lớp n + số electron phân lớp (n–1)d nhưng chưa bão hòa. - 8 ≤ S ≤ 10 thì nguyên tố ở nhóm VIII B. - Sự biến đổi một số đại lượng vật lý: a– Sự biến đổi bán kính nguyên tử khi điện tích hạt nhân tăng : Trang 7 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 * Trong cùng chu kỳ : bán kính giảm. - b– Sự biến đổi năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tố nhóm A: Khi điện tích hạt nhân tăng. - Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản. - Độ âm điện: của một nguyên tử là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi tạo thành liên kết hóa học. - Khi điện tích hạt nhân tăng. - Sự biến đổi tính kim loại–phi kim: a– Trong cùng chu kỳ, khi điện tích hạt nhân tăng. - b– trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng. - Hóa trị đối với hidro= số thứ tự nhóm –hóa trị đối với oxi Công thức phân tử ứng với các nhóm nguyên tố ( R : là nguyên tố ) R2On : n là số thứ tự của nhóm. - b– Trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng : tính baz tăng, tính axit giảm. - Định luật tuần hoàn các nguyên tố hoá học. - Trang 8 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất c ủa các h ợp ch ất t ạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tư.û III. - QUAN HỆ HỆ GIỮA VỊ TRÍ NGUYÊN TỐ VÀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ. - Toå ng soáe - Stt nguyeâ n toá - Nguyeâ n toás hoaë cp - Thuoä c nhoù mA Caá u hình e - nguyeân töû Nguyeâ n toád hoaë cf - Thuoä c nhoù mB - Soáe ngoaø i cuø ng - Stt cuû a nhoù m - Soálôù pe - Stt chu kì Ví dụ : Xét đối với nguyên tố P ( Z = 15. - Quan hệ hệ giữa vị trí nguyên tố và tính chất của nguyên tố. - Vị trí nguyên tố suy ra. - 3.So sánh tính chất hoá học của một nguyên tố với các ng/tố lân cận. - Lưu ý khi xác định vị trí các nguyên tố nhóm B . - Nguyên tố họ d : (n-1)dansb với a = 1 10 . - Nếu 8 ≤ a + b ≤ 10 nguyên tố thuộc nhóm VIII B b. - Nguyên tố họ f : (n-2)fansb với a = 1 14 . - b = 1 2 Trang 9 Tóm tắt lý thuyết hoá học vô cơ 10 + Nếu n = 6 Nguyên tố thuộc họ lantan. - Nếu n = 7 Nguyên tố thuộc họ actini. - 3 = số thứ tự của nguyên tố trong họ Ví dụ : Z = 62