Tóm tắt lý thuyết
1.1. Định luật tuần hoàn các nguyên tố Hóa học
– Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
– Định luật tuần hoàn được coi là một trong những phát kiến quan trọng nhất trong hoá học. Mọi nhà hoá học đều sử dụng các quy luật tuần hoàn, dù có hay không có chủ ý trong khi nghiên cứu tinh chất cũng như phản ứng của tố hoá học.
+ Các tính chất của các đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất lặp đi lặp lại một cách có hệ thống và có thể dự đoán được khi các nguyên được sắp xếp theo thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử vào các chu kì và nhóm.
+ Định luật tuần hoàn đã dẫn đến sự phát triển và hoàn thiện của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học ngày nay.
Định luật tuần hoàn: 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 biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. |
---|
1.2. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố Hóa học
– Khi biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể đưa ra dự đoán về tính chất của đơn chất cũng như dự đoán hydroxide này có hợp chất của nó.
Ví dụ: Dựa vào vị trí của ba nguyên tố Cl, Br, I trong bảng tuần hoàn, có thể dự đoán tính phi kim của Cl là mạnh nhất và của I là yếu nhất. Từ tinh chất halogen mạnh đẩy halogen yếu hơn ra khỏi muối của nó, dự đoán được trường hợp phản ứng xảy ra hoặc không xảy ra.
- Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
- I2 + NaBr → Không phản ứng.
– Dự đoán này phù hợp với thực nghiệm. Trong thực tế, người ta điều chế Br2 và I2 bằng cách dùng Cl2 đẩy chúng ra khỏi muối.
– Ví dụ này cho thấy, từ vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn dự đoán được tính chất của đơn chất và hợp chất nguyên tố đó.
Từ vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể dự đoán được tính chất của đơn chất và hợp chất tạo nên từ nguyên tố đó. |
---|
Bài tập minh họa
Bài 1: Francium (Fr) là nguyên tố phóng xạ được phát hiện bởi Peray (Pơ – rây) năm 1939, nguyên tố này thuộc chu kì 7, nhóm IA. Hãy dự đoán tính chất hóa học cơ bản của francium (Đó là kim loại hay phi kim? Mức độ hoạt động hóa học của francium như thế nào?)
Hướng dẫn giải
Fr thuộc chu kì 7, đứng cuối nhóm IA. Vì vậy đây là một nguyên tố kim loại, mức độ hoạt động hóa học mạnh (có tính khử mạnh nhất).
Bài 2: Đối với nguyên tố M (Z = 119):
a) Từ cấu hình electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng 7s27p68s1, cho biết vì sao lại cho rằng vị trí của M phải thuộc chu kì 8, nhóm IA.
b) Dựa vào đâu để dự đoán M là kim loại (rất) mạnh, hydroxide của nó có công thức MOH và tan tốt trong nước.
Hướng dẫn giải
a) Vị trí của nguyên tố M:
– Chu kì 8 do có 8 lớp electron
– Nhóm IA vì là nguyên tố họ s, có 1 e ở lớp electron lớp ngoài cùng 8s1.
b) Dự đoán tính chất của M, công thức và tính chất hydroxide của M:
– M là kim loại (rất mạnh) do đứng đầu chu kì 8, thuộc nhóm IA.
– M có hóa trị I, nhóm OH hóa trị I ⟹ CTHH: MOH
– MOH tan tốt trong nước: M đứng đầu chu kì, nên theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân tính base của hydroxide rất mạnh ⟹ MOH tan tốt trong nước.
Bài 3: Nguyên tố X có Z = 38, có cấu hình electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng là 4s24p65s2.
a) Cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
b) Hãy cho biết tính chất hóa học cơ bản của X là gì?
c) Viết công thức oxide và hydroxide cao nhất của X.
d) Viết phương trình phản ứng hóa học khi cho X tác dụng với Cl2.
Hướng dẫn giải
a) X có cấu hình electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng là: 4s24p65s2.
⟹ Vị trí của X trong bảng tuần hoàn:
– Ô số 38.
– Chu kì 5 do có 5 lớp electron.
– Nhóm IIA do X là nguyên tố họ s, có 2e ở lớp electron ngoài cùng.
b) Tính chất hóa học cơ bản của X:
– X là nguyên tố kim loại vì có 2e ở lớp electron ngoài cùng.
– Kim loại X hoạt động hóa học mạnh.
c) X có hóa trị II
⟹ CTHH của oxide: XO ; CTHH của hydroxide: X(OH)2
d) PTHH khi X tác dụng với Cl2:
X + Cl2 → XCl2