Để trả lời câu hỏi trên, bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về Định luật tuần hoàn Men-đê-lê-ép (Mendeleev) được phát biểu ra sao? Sự biến đổi trong 1 chu kỳ, trong một nhóm A của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn theo quy luật nào? Độ âm điện của Flo, Oxi, Na,… là bao nhiêu và Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng gì?
I. Tính kim loại, tính phi kim
– Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ mất electron để trở thành ion dương.
– Kim loại càng mạnh khi khả năng mất electron càng lớn.
– Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron để trở thành ion âm.
– Phi kim càng mạnh khi khả năng nhận electron càng lớn.
1. Sự biến đổi tính chất trong 1 chu kỳ
- Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tính hạt nhân, tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần.
– Trong 1 chu kỳ, khi đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần, số lớp electron không đổi, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng, làm cho bán kính nguyên tử giảm, khả năng mất electron giảm, khả năng nhận electron tăng.
2. Sự biến đổi tính chất trong một nhóm A
- Trong một nhóm A theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần.
– Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, điện tích hạt nhân tăng, số lớp electron cũng tăng dần, làm cho bán kính nguyên tử tăng, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng giảm, khả năng mất electron tăng (tính kim loại tăng), khả năng nhận electron giảm (tính phi kim giảm).
3. Độ âm điện là gì?
a) Khái niệm độ âm điện
– Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi hình thành liên kết hóa học.
b) Bảng độ âm điện của nguyên tử một số nguyên tố
- Trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân giá trị độ âm điện tăng dần
- Trong một nhóm A theo chiều tăng dần của diện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện giảm dần.
– Quy luật biến đổi độ âm điện phù hợp với sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố trong 1 chu kỳ và trong một nhóm A.
– Kết luận: Tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.
– Độ âm điện của một nguyên tố càng lớn thì tính phi kim càng mạnh, tính kim loại càng giảm và ngược lại.
* Ví dụ: Từ bảng độ âm điện của nguyên tử một số nguyên tố ở trên ta thấy:
– Độ âm điện của Na là: 0,93
– Độ âm điện của Flo là: 3,98
– Độ âm điện của Oxi là: 3,44
3. Hóa trị của các nguyên tố
- Trong chu kì 3 đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố đối với oxi tăng từ 1 đến 7 còn hóa trị trong hợp chất khí đối với hiđro giảm từ 4 đến 1
- Trong chu kì hóa trị cao nhất của các nguyên tố đối với oxi tăng dần và hiđro giảm dần
* Bảng minh họa sự biến đổi tuần hóa trị của các nguyên tố
STT nhóm A
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
Hợp chất với Oxi
Na2O, K2O
MgO, CaO
Al2O3, Ga2O3
SiO2, GeO2
P2O5, As2O5
SO3, SeO3
Cl2O7, Br2O7
Hóa trị cao nhất với Oxi
1
2
3
4
5
6
7
Hợp chất khí với Hidro
SiH4, GeH4
PH3, AsH
3H2S, H2Se
HCl, HBr
Hóa trị với hidro
4
3
2
1
III. Oxit và Hidroxit của các nguyên tố nhóm A thuộc cùng chu kỳ
– Trong một chu kỳ, đi từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính bazơ của các oxit và hiđroxit giảm dần đồng thời tính axit của chúng tăng dần.
Na2O
Oxit bazơ
MgO
Oxit bazơ
Al2O3
Oxit lưỡng tính
SiO2
Oxit axit
P2O5
Oxit axit
SO3
Oxit axit
Cl2O7
Oxit axit
NaOH
Bazơ mạnh (kiềm)
Mg(OH)2
Bazơ yếu
Al(OH)3
Bazơ lưỡng tính
H2SiO3
Axit yếu
H3PO4
Axit trung bình
H2SO4
Axit mạnh
HClO4
Axit rất mạnh
IV. Định luật tuần hoàn Men-đê-lê-ép (Mendeleev)
- Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
V. Bài tập về định luận tuần hoàn và sự biến đổi tính chất của các nguyên tố
* Bài 1 trang 47 SGK Hóa 10: Trong một chu kì, bán kính nguyên tử các nguyên tố.
A. Tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
B. Giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
C. Giảm theo chiều tăng của tính phi kim.
D. B và C đều đúng.
Chọn đáp án đúng nhất.
° Lời giải bài 1 trang 47 SGK Hóa 10:
• Chọn đáp án: D. B và C đều đúng.
* Bài 2 trang 47 SGK Hóa 10: Trong một nhóm A, bán kính nguyên tử của các nguyên tố:
A. Tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
B. Giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
C. Giảm theo chiều tăng của tính kim loại.
D. B và C đều đúng.
Chọn đáp án đúng nhất.
° Lời giải bài 2 trang 47 SGK Hóa 10:
• Chọn đáp án: A. Tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
* Bài 3 trang 47 SGK Hóa 10: Những tính chất nào sau đây biến đổi tuần hoàn?
a) Hóa trị cao nhất với oxi.
b) Nguyên tử khối.
c) Số electron lớp ngoài cùng.
d) Số lớp electron.
e) Số electron trong nguyên tử.
° Lời giải bài 3 trang 47 SGK Hóa 10:
• Những tính chất sau đây biến đổi tuần hoàn.
a) Hóa trị cao nhất với oxi.
c) Số electron lớp ngoài cùng.
* Bài 4 trang 47 SGK Hóa 10: Các nguyên tố halogen được sắp xếp theo chiều bán kính nguyên tử giảm dần (từ trái sang phải) như sau
A. I, Br, Cl, F. B. F, Cl, Br, I.
C. I, Br, F, Cl. D. Br, I, Cl, F.
Chọn đáp án đúng
° Lời giải bài 4 trang 47 SGK Hóa 10:
• Chọn đán án đúng: A. I, Br, Cl, F;
* Bài 5 trang 48 SGK Hóa 10: Các nguyên tố của chu kì 2 được sắp xếp theo chiều giá trị độ âm điện giảm dần theo thứ tự từ trái sang phải như sau:
A. F, O, N, C, B, Be, Li.
B. Li, B, Be, N, C, F, O.
C. Be, Li, C, B, O, N, F.
D. N, O, F, Li, Be, B, C.
Chọn đáp án đúng.
° Lời giải bài 5 trang 48 SGK Hóa 10:
• Chọn đán án đúng: A. F, O, N, C, B, Be, Li.
* Bài 6 trang 48 SGK Hóa 10: Oxit cao nhất của 1 nguyên tố R ứng với công thức RO2. Nguyên tố R đó là
A. Magie B. Nitơ C. Cacbon D. Photpho.
Chọn đáp án đúng.
° Lời giải bài 6 trang 48 SGK Hóa 10:
• Chọn đán án đúng: C. Cacbon
– Vì Nitơ và photpho có oxit cao nhất dạng R2O5 trong khi Magie là RO.
* Bài 7 trang 48 SGK Hóa 10: Theo quy luật biến đổi tính chất đơn chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì:
A. Phi kim mạnh nhất là iot.
B. Kim loại mạnh nhất là liti.
C. Phi kim mạnh nhất là flo.
D. Kim loại yêu nhất là xesi.
Chọn đáp án đúng
° Lời giải bài 7 trang 48 SGK Hóa 10:
• Chọn đán án đúng: C. Phi kim mạnh nhất là flo.
* Bài 8 trang 48 SGK Hóa 10: Viết cấu hình electron của nguyên tử magie (Z = 12). Để đạt được cấu hình electron nguyên tử của khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử magie nhân hay nhường bao nhiêu electron? Magie thể hiện tính chất kim loại hay phi kim?
° Lời giải bài 8 trang 48 SGK Hóa 10:
– Cấu hình electron của nguyên tử Mg (Z = 12) là: 1s22s22p63s2.
– Để đạt cấu hình electron của khí hiếm gần nhất (Ne) trong Bảng tuần hoàn nguyên tử Mg nhường 2 electron để đạt 8e ở lớp ngoài cùng.
– Mg có tính kim loại: Mg – 2e → Mg2+
* Bài 9 trang 48 SGK Hóa 10: Viết cấu hình electron nguyên tử của lưu huỳnh S (Z = 16). Để đạt được cấu hình electron của khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử lưu huỳnh nhận hay nhường bao nhiêu electron? Lưu huỳnh thể hiện tính chất kim loại hay phi kim?
° Lời giải bài 9 trang 48 SGK Hóa 10:
– Cấu hình electron của nguyên tử S (Z = 16) là: 1s22s22p63s23p4.
– Để đạt cấu hình electron của khí hiếm gần nhất (Ar) trong Bảng tuần hoàn nguyên tử S nhận 2 electron để đạt 8e ở lớp ngoài cùng.
– S có tính phi kim: S + 2e → S2-
* Bài 10 trang 48 SGK Hóa 10: Độ âm điện của một nguyên tử là gì? Gía trị độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố trong các nhóm A biến đổi như thế nào theo chiều điện tích hạt nhân tăng?
° Lời giải bài 10 trang 48 SGK Hóa 10:
– Độ âm điện của một nguyên tố đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử (những electron bị hút là những electron nằm trong liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử).
– Độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố trong các nhóm A giảm dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.
* Ví dụ: Độ âm điện giảm theo chiều tăng điện tích hạt nhân
Nhóm IA
3Li
11Na
19K
37Pb
35Co
Độ âm điện
1
0,9
0,8
0,8
0,7
* Bài 11 trang 48 SGK Hóa 10: Nguyên tử của nguyên tố nào có giá trị độ âm điện lớn nhất? Tại sao?
° Lời giải bài 11 trang 48 SGK Hóa 10:
• Nguyên tử của nguyên tố Flo có giá trị độ âm điện lớn nhất vì:
– Flo là phi kim mạnh nhất.
– Trong cùng một chu kỳ, các nguyên tử của các nguyên tố nhóm VIIA có độ âm điện lớn nhất (độ âm điện tăng từ trái qua phải).
– Trong cùng một nhóm A, độ âm điện của nguyên tử nguyên tố đứng đầu là lớn nhất (độ âm điện giảm từ trên xuống dưới).
* Bài 12 trang 48 SGK Hóa 10: Cho hai dãy chất sau:
Li2O; BeO; B2O3; CO2; N2O5.
CH4; NH3; H2O; HF.
Xác định hóa trị của các nguyên tố với oxi và với hiđro.
° Lời giải bài 12 trang 48 SGK Hóa 10:
• Trong dãy chất:
Li2O; BeO; B2O3; CO2; N2O5.
– Hóa trị cao nhất với oxi tăng dần từ I đến V.
• Trong dãy chất:
CH4; NH3; H2O; HF.
– Hóa trị với hidro giảm dần từ IV xuống I.