Hóa h_c 1-Chuong 3.dl tuan hoan.rar

General Chemistry
Chương 3:Định luật tuần hoàn
và HTTH các nguyên tố hoá học
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 2 of 35
Nội dung
3.1 Định luật tuần hoàn và điện tích hạt nhân
3.2.Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học và cấu trúc electron nguyên tử
3.3 Cấu trúc bảng hệ thống tuần hoàn dưới ánh sáng cấu tạo nguyên tử
3.4 Sự thay đổi tính chất các nguyên tố trong hệ thống tuần hòan
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 3 of 35
3.1 Định luật tuần hoàn
và điện tích hạt nhân
1869, Dimitri Mendeleev
Lother Meyer
When the elements are arranged in order of increasing atomic mass, certain sets of properties recur periodically.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 4 of 35
Nội dung định luật
Mendeleev chọn khối lượng ngtử và tính chất hóa học làm tiêu chuẩn để hệ thống hóa các nguyên tố, ông cho rằng khối lượng ngtử quyết định tính chất hóa học của nguyên tố
“ Tính chất của các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất của các nguyên tố hóa học phụ thuộc tuần hoàn vào khối lượng nguyên tử”
Theo quan điểm hiện đại thì tính chất của các nguyên tố phụ thuộc vào cấu trúc electron, mà số electron bằng điện tích hạt nhân. Do đó
Hiện nay định luật được phát biểu “Tính chất của các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất của các ngtố hóa học phụ thuộc tuần hoàn vào điện tích hạt nhân”
Nguyên nhân của tính chất tuần hoàn là do sự tuần hoàn của lớp vỏ electron
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 5 of 35
3.2 Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố
và cấu trúc electron nguyên tử
Bảng HTTH được chính thức công bố năm 1871 gồm 66 nguyên tố, chia thành 8 nhóm đứng và 12 hàng ngang. Trong đó ông đã để những ô trống cho các nguyên tố chưa biết (Se, Ga, Ge, Tc…) và dự đoán tính chất của chúng
Sau này nhiều nguyên tố khác được phát hiện và được điền vào những ô trống đó. Sự hiện diện của chúng không làm thay đổi gì cơ bản HTTH mà khẳng định tính đúng đắn của HTTH
Cho đến nay có hơn 400 loại bảng HTTH khác nhau , nhưng bảng HTTH dạng ngắn và dạng dài là hai loại được thừa nhận rộng rãi và hiện nay đang dùng.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 6 of 35
3.2.1 Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong HTTH
Các nguyên tố được sắp xếp theo trật tự tăng dần điện tích hạt nhân
Các nguyên tố có tính chất hoá học giống nhau được xếp trong cùng một cột, mỗi cột là một nhóm
Mỗi hàng (bảng dài) được gọi là một chu kỳ.
Chu kỳ là một dãy các nguyên tố sắp xếp theo số thứ tự tăng dần, bắt đầu là một kim loại điển hình (kim loại kiềm), cuối chu kỳ là một phi kim điển hình (halogen) và kết thúc là một khí hiếm
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 7 of 35
3.2.2 Các loại bảng hệ thống tuần hoàn
Bảng HTTH dạng ngắn:
+ Các nguyên tố được bố trí thành cột (nhóm) có số thứ tự từ I - VIII gồm nhóm chính và nhóm phụ và 7 chu kỳ (từ 1 - 7) du?c x?p th�nh 10 h�ng ngang. Ngồi ra cịn cĩ 2 h�ng ngang d? ngồi b?ng chính l� c�c nguy�n t? h? lantanit v� actinit
+ C�c nhĩm nguy�n t? du?c b? trí th�nh 8 c?t d?c, m?i nhĩm chia th�nh ph�n nhĩm chính v� ph�n nhĩm ph?, t?o n�n hai h�ng d?c. C�c nguy�n t? ph�n nhĩm chính g?m c�c nguy�n t? di?n hình du?c b?t d?u t? nguy�n t? di?n hình c?a chu k? 2 t?o c?t d?c d�i hon, c�c nguy�n t? ph�n nhĩm ph? h?p th�nh h�ng d?c ng?n hon b?t d?u t? chu k? 4

Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 8 of 35
Bảng HTTH dạng ngắn
+ Các chu kỳ được bố trí thành hàng ngang và có số thứ tự từ 1 đến 7. Chúng bắt đầu từ kim loại kiềm và kết thúc bằng nguyên tố khí hiếm.( trừ chu kỳ 1)
3 chu kỳ đầu là chu kỳ nhỏ, trong đó chu kỳ 1 là chu kỳ đặc biệt chỉ 2 nguyên tố, chu kỳ 2 và 3 đều có 8 nguyên tố chúng đều là những nguyên tố điển hình vì vậy đó là những chu kỳ điển hình
4 chu kỳ sau là chu kỳ dài. Trong đó
- Chu kỳ 4 và 5 có 18 nguyên tố, trong đó có 8 nguyên tố điển hình làm thành 1 hàng ngang và 10 nguyên tố phân nhóm phụ (nguyên tố chuyển tiếp) làm thành một hàng ngang thứ 2
-
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 9 of 35
Bảng HTTH dạng ngắn
- Chu kỳ 6 có 32 nguyên tố (8 nguyên tố điển hình, 10 nguyên tố chuyển tiếp và 14 nguyên tố họ lantanit), chúng được bố trí trên 3 hàng ngang
(có 1 hàng ngang của họ lantanit để ở ngoài bảng chính)
- Chu kỳ 7: về lý thuyết có 32 nguyên tố nhưng hiện nay chưa đầy đủ (chỉ có 23 nguyên tố-Bảng cũ có 19 nguyên tố) gồm 2 nguyên tố phân nhóm chính, 7 nguyên tố chuyển tiếp và 14 nguyên tố nhóm actinit. Đây là chu kỳ dở dang
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 10 of 35
Bảng HTTH dạng ngắn
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 11 of 35
2. Bảng hệ thống tuần hoàn dạng dài
Mỗi chu kỳ chỉ xếp trong một hàng (ngoài 2 họ lantanit và actinit được xếp riêng) và nói chung họ các nguyên tố s,p,d được xếp liên tục nhau
Các nhóm nguyên tố tách hẵn thành những cột riêng, trong đó phân nhóm chính được gọi là nhóm A còn phân nhóm phụ được gọi là nhóm B
Bảng dạng dài không gọn và chặt chẽ bằng dạng ngắn, nhưng có ưu điểm phản ánh được rõ ràng sự phân chia các họ nguyên tố theo đặc điểm cấu tạo electron
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 12 of 35
Bảng HTTH
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 13 of 35
3.2.3.Hệ thống tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử
Qua khảo sát cấu trúc e ngtử của các ngtố trong bảng HTTH, người ta nhận thấy sự sắp xếp e trong lớp vỏ ngtử có tính tuần hoàn.
Khi chuyển sang chu kỳ mới, các e lại bắt đầu sắp xếp vào lớp lượng tử mới trong ngtử các nguyên tố và theo chiều tăng điện tích hạt nhân ngtử của chúng, trật tự sắp xếp e vào các phân lớp lượng tử lặp lại tuần hoàn.
Số e của lớp ngoài cùng hoặc của những phân lớp ngoài cùng của ngtử các ngtố lặp lại tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân ngtử của chúng
Do tính chất tuần hoàn của cấu trúc vỏ electron nên tính chất của các đơn chất và hợp chất của các nguyên tố cũng biến đổi tuần hoàn
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 14 of 35
Sự tuần hoàn về thể tích (cm3/mol)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 15 of 35
Ví dụ: Cấu hình e của các ngtố thuộc chu kỳ 2 và 3
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 16 of 35
Hệ thống tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử
Nguyên tố mà trong nguyên tử phân lớp s đang xây dựng và hoàn tất là nguyên tố s, nguyên tố mà phân lớp p đang xây dựng và hoàn tất là nguyên tố p. Các chu kỳ 1, 2, 3 bao gồm các nguyên tố s và p. Các nguyên tố s và p đều thuộc nhóm A (phân nhóm chính)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 17 of 35
Hệ thống tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử
Chu kỳ 4,5 ngoài các nguyên tố s và p, còn có các nguyên tố có phân lớp 3d và 4d đang xây dựng và hoàn tất đó là các nguyên tố d thuộc nhóm B (phân nhóm phụ)
Chu kỳ 6: Ngoài các nguyên tố s,p,d còn có 14 nguyên tố f, chu kỳ 7 mặc dù chưa đầy đủ nhưng về nguyên tắc có 32 nguyên tố tương tự như chu kỳ 6
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 18 of 35
3.3 Cấu trúc HTTH dưới ánh sáng cấu tạo nguyên tử
3.3.1 Chu kỳ
Chu kỳ là dãy các nguyên tố xếp theo số thứ tự tăng dần viết theo chiều ngang, bắt đầu bằng các nguyên tố s (ns1) kết thúc bằng các nguyên tố p (np6) ở khoảng giữa có thể có các nguyên tố d,f
Số thứ tự chu kỳ bằng số lượng tử chính n của lớp electron ngoài cùng
Chu kỳ 1: là chu kỳ đặc biệt chỉ có 2 nguyên tố s
Chu kỳ 2 và 3: là 2 chu kỳ nhỏ mỗi chu kỳ có 8 nguyên tố gồm 2 nguyên tố s và 6 nguyên tố p
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 19 of 35
Chu kỳ
Chu kỳ 4 và chu kỳ 5: là 2 chu kỳ lớn mỗi chu kỳ có 18 nguyên tố gồm 2 nguyên tố s, 10 nguyên tố d và 6 nguyên tố p.
Những nguyên tố có electron điền vào nhóm d đó là những nguyên tố chuyển tiếp. Có 2 dãy nguyên tố chuyển tiếp:
+ Dãy thứ nhất gồm mười nguyên tố từ Sc (số 21) đến nguyên tố Zn (số 30)
+ Dãy thứ 2 gồm 10 nguyên tố từ Y(39) đến Cd (48)
Các nguyên tố 2 dãy trên đều có có cấu trúc electron ứng với công thức chung ( n-1)d1-10ns2 .
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 20 of 35
Chu kỳ
Chu kỳ 6 là chu kỳ hoàn chỉnh có 32 nguyên tố xếp thành 2 hàng ngang. 14 nguyên tố đất hiếm họ lantanit được xếp vào cùng một ô với nguyên tố La. Về cấu trúc electron gồm có 2 nguyên tố s, 14 nguyên tố f, 10 nguyên tố nhóm d và 6 nguyên tố p .
Chu kỳ 7 là chu kỳ chưa kết thúc, mới có 19 nguyên tố được tìm thấy gồm có 2 nguyên tố s, 14 nguyên tố f và một số nguyên tố d. Chu kỳ 7 giống như chu kỳ 6 có 14 nguyên tố đất hiếm họ actinit xếp cùng ô với nguyên tố Ac.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 21 of 35
3.3.2 Nhóm
Nhóm gồm các nguyên tố có số electron ở lớp ngoài cùng hoặc của những phân lớp ngoài cùng giống nhau
Số electron ở lớp ngoài cùng hoặc ở những phân lớp ngoài cùng bằng số thứ tự của nhóm
Riêng một số nguyên tố như:Co, Ni, Ir, Pt, ..tuy có số e ở các phân lớp ngoài cùng lớn hơn 8 vẫn đặt ở nhóm VIII
Các nguyên tố thuộc họ lantanit và actinit có cấu tạo đặc biệt, các electron đang và đã xây dựng ở phân lớp (n-2)f nhưng được đặt ở nhóm III cùng ô với lantan (La) và actini (Ac)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 22 of 35
3.3.3 Phân nhóm
� Ph�n nhĩm g?m c�c nguy�n t? cĩ c?u tr�c electron ? l?p ngồi c�ng ho?c c?a nh?ng ph�n l?p ngồi c�ng gi?ng nhau
�Phân nhóm chính (nhĩm A) gồm các ngtố s và p, c?u hình e ? l?p ngồi c�ng l� nsx ho?c ns2npx-2, chúng luôn có số e ngoài cùng bằng số nhóm (x l� s? th? t? ph�n nhĩm)
� Phân nhóm phụ (nhĩm B) là c�c kim lo?i (những nguy�n tố chuyển tiếp) l� c�c nguy�n t? d, cĩ c?u hình electron c�c ph�n l?p ngồi c�ng l� (n-1)d1-10ns2 ( cĩ m?t s? ngo?i l? Cu, Ag, Au,. cĩ c?u hình (n-1)d10ns1)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 23 of 35
-Ngồi ra cịn cĩ c�c nguy�n t? ph�n nhĩm ph? th? c?p, nguy�n t? f, những nguy��n tố nằm ngoài bảng HTTH , cĩ c?u hình e ? c�c ph�n l?p ngồi c�ng l� ( n-2)f1-14(n-1)d0-1ns2
- Ghi ch�: C�c nguy�n t? Zn, Cd, Hg cĩ c?u hình electron l� d10, ch�ng khơng du?c coi l� nguy�n t? chuy?n ti?p cung khơng ph?i l� kim lo?i di?n hình

Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 24 of 35
Group 1A: The Alkali Metals
Alkali metals emit characteristic colors when placed in a high temperature flame.
Nhóm nguyên tố
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 25 of 35
Nhận xét:
Sự dài ngắn khác nhau của các chu k? là do thứ tự sắp xếp e vào các orbital ngtử trong chúng khác nhau gây nên.
Electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố sắp xếp theo quy luật ns1-2, np1-6, (n - 1)d1-10, (n - 2) f 1-14.
Các ngtố trong một ph�n nhóm luôn có cấu hình e ngoài cùng bằng nhau và có tính chất tương tự nhau.
Biết được cấu hình e ta có thể xác định được vị trí và tính chất của chúng
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 26 of 35
3.4.4 Ô
Ô là vị trí cụ thể của một nguyên tố, chỉ rõ toạ độ của nguyên tố trong HTTH. Nó chính là số thứ tự của nguyên tố và cũng là điện tích hạt nhân của nguyên tố, chỉ số thứ tự của chu kỳ số thứ tự nhóm…
Lưu ý: trong HTTH các nguyên tố f (họ lantanit và actinit được xếp vào nhóm IIIB và được để ngoài bảng chính. Vì vậy thứ tự của các ô trong HTTH của bảng chính không xếp một cách liên tục
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 27 of 35
3.4 S? bi?n d?i tu?n hồn tính ch?t c�c ngt? trong HTTH
Quy luật biến đổi tính chất chung:
Chu k?: Từ trái sang phải tính kim loại của ngtố giảm dần, tính phi kim tăng dần.
Nhóm: Trong một phân nhóm chính, từ trên xuống tính kim loại của ngtố tăng dần theo chiều tăng Z, tính phi kim giảm.
Trong một phân nhóm phụ, từ trên xuống, tính kim loại tăng hoặc giảm chút ít.
Đặc điểm của lớp vỏ electron hóa trị
Nhóm chính: ns2 np1-6
- Các ngtố cùng một nhóm có cấu hình e hóa trị giống nhau.
- Số thứ tự của nhóm trùng với số electron lớp ngoài cùng.
Cấu hình e lớp ngoài cùng được lặp đi lặp lại trong các chu kì.
Nhóm phụ: (n-1)d1-10ns2.
Vì E tương đối cao nên các e d cũng có thể tham gia phản ứng, chúng được coi là các electron hóa trị.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 28 of 35
3.3.1 Bán kính nguyên tử và ion
1. Bán kính ngtử
+ Bán kính cộng hóa trị của một ngtử là nửa khoảng cách của 2 ngtử cùng một ngtố tạo thành liên kết ddon cộng hóa trị.
Ví dụ H - H d = 0,74A0, r = 0,37A0
Cl - Cl d = 1,998A0, r = 0,99A0
+ B�n kính kim lo?i c?a m?t nguy�n t? kim lo?i b?ng n?a kho?ng c�ch gi?a t�m c?a c�c nguy�n t? kim lo?i ? g?n nhau nh?t trong m?ng tinh th? kim lo?i
Ví d?: Na l� 1,54 Ao; Mg: 1,30Ao.
a. S? thay d?i b�n kính nguy�n t? trong chu k?
+ C�c nguy�n t? nhĩm A: Từ trái sang phải, bán kính ngtử c�c ng t? s,p giảm dần, li�n t?c.
Ví dụ: Ng tố Li Be B C N O F
r (A0) 1,52 1,13 0,88 0,77 0,70 0,66 0,64
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 29 of 35
Sự thay đổi bán kính nguyên tử trong chu kỳ
+ Đối với các nguyên tố nhóm B:
bán kính cộng hoá trị nói chung giảm chậm và không đều
Nguyên nhân: electron điền vào phân lớp d là lớp thứ 2 ngoài vào nên ảnh hưởng nhỏ đến bán kính nguyên tử và gây ảnh hưởng chắn khác nhau, nên bán kính thay đổi không đều đặn.
Các nguyên tố f còn thay đổi chậm hơn nữa. (Do sự co rút lantanit)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 30 of 35
b. Sự biến đổi bán kính nguyên tử trong một nhóm
+ Phân nhóm chính (nhĩm A)
từ trên xuống, bán kính ngtử tăng do số lớp electron tăng.
Ví dụ:
Nguyên tố Li Na K Rb
r (A0) 1,52 1,86 2,27 2,47
+ Phân nhóm phụ ( nhĩm B): các ngtố thuộc chu kì 4, 5, 6 co �bán kính tăng chậm hoặc giảm, đó là do sự co d hay co f.
- T? chu k? 4 l�n chu k? 5 : tang ch?m
-T? chu k? 5 l�n 6:ít thay d?i , cĩ khi gi?m do co lantanit
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 31 of 35
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 32 of 35
2. Bán kính ion
Bán kính ion là bán kính của một cation hoặc anion
Khi chuyển một nguyên tử trung hoà thành anion thì bán kính tăng và thành cation thì bán kính giảm so với bán kính nguyên tử
Trong một phân nhóm từ trên xuống bán kính ion và nguyên tử đều tăng
Các ion đẳng electron, cation có bán kính nhỏ hơn anion (do Z của anion nhỏ hơn cation) .
Ví dụ r Na+< rF-
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 33 of 35
Bán kính ion
Các cation đẳng e: Bán kính các cation (3+) nhỏ hơn cation (2+) và nhỏ hơn cation (1+).
Ví dụ r Al3+ < r Mg2+ < r Na+
Anion đẳng e: điện tích anion (-1) nhỏ hơn anion (-2)
Ví dụ : r F- < r O-2
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 34 of 35
Bán kính liên kết cộng hoá trị 99pm
Bán kính anion 181pm
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 35 of 35
3.4.2 Năng lượng ion hoá
Năng lượng ion hóa I: là năng lượng t?i thi?u cần thiết để tách một electron khỏi nguyên tử ở thể khí và không bị kích thích. (kJ/mol)
X(k) + I ? X+(k) + e
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 36 of 35
Năng lượng ion hoá (I)
Nhận xét: I đặc trưng cho khả năng nhường e của ngtử, nghĩa là đặc trưng cho tính kim loại. I càng nhỏ ngtử càng dễ nhường e, do đó tính kim loại và tính khử của nguyên tố càng mạnh.
- Trong một chu kì từ trái sang phải I tăng (trừ một số bất thường)
- C?u hình ns2, v� ns2np6 c?a khí hi?m l� b?n v?ng nh?t n�n I l?n, c�c c?u hình ns2np3 cĩ c?u hình electron kh� b?n, n�n I kh� l?n.
Trong một phân nhóm chính (nhĩm A), từ trên xuống, I giảm.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 37 of 35
Năng lượng ion hoá (I)
Đối với các nguyên tố nhóm B quy luật không chặt chẽ như các nguyên tố nhóm A
Đối với nguyên tử nhiều electron, ngoài năng lượng ion hoá thứ nhất (I1) còn có năng lượng ion hoá thứ hai (I2), thứ ba (I3)…
I1 < I2 < I3…
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 38 of 35
3.4.3 Aùi löïc ñoái vôùi electron (F)
Khái niệm :Ái lực đối với electron (F) laø naêng löôïng thoaùt ra (-) hay thu vaøo (+) khi keát hôïp moät electron vaøo nguyeân töû ôû theå khí khoâng bò kích thích để tạo thành anion.
X (k) + e  X- (k)  F
Hiện nay F được xác định bằng phương pháp gián tiếp
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 39 of 35
A�i lực đối với electron (F)
Nhận xét:
- Trong một chu kì, từ trái sang phải F của các ngtố thu?ng tăng dần theo chiều tăng Z, nghĩa là F càng âm
Trong một nhóm, từ trên xuống, F của các ngtố giảm dần.
Các ngtố có cấu hình ns2, ns2 np6, ns2np3 có F nhỏ có khi duong
- A�i lực với e của một ngtử càng �m thì ion âm tạo thành càng bền, ngtử càng có khuynh hướng nhận e.
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 40 of 35
Ái lực đối với e của một số nguyên tố (kj/mol)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 41 of 35
3.4.4 Độ âm điện 
Khái niệm:
Ñoä aâm ñieän  laø ñaïi löôïng ñaëc tröng cho khaû naêng cuûa moät nguyeân tử (trong phân tử) huùt electron veà phía mình khi taïo lieân keát vôùi nguyeân töû cuûa nguyeân toá khaùc
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 42 of 35
2. Cách xác định độ âm điện χ
Theo Mulliken: (1934)
Độ âm điện của một nguyên tố (A) là nửa tổng năng lượng ion hoá IAvới ái lực đối với electron FA
χ = (IA + FA)/2
Độ âm điện của tính theo Mulliken là có đơn vị năng lượng, thang độ âm điện của Mulliken là thang độ âm điện tuyệt đối
Phương pháp này không xác định được hết độ âm điện của tất cả các nguyên tố vì không biết đầy đủ ái lực đối với electron của tất cả các nguyên tố
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 43 of 35
Cách xác định độ âm điện χ
b) Theo Pauling (1932)
Ông dựa trên cơ sở của năng lượng phân ly liên kết . Theo ông, năng lượng phân ly liên kết của phân tử dị hạch ( liên kết A-B) luôn luôn lớn hơn trung bình nhân của năng lượng phân ly của phân tử hai nguyên tử đồng hạch A2 và B2


Hiệu của hai năng lượng trên được ký hiệu là Δ
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 44 of 35
Cách xác định độ âm điện của Pauling
Dựa trên giá trị Δ có thể đánh giá được độ có cực của liên kết . Theo Pauling mối liên hệ giữa độ âm điện χ và Δ được xác định bằng công thức
Ta có |χA- χB| = k √∆ (k là hằng số)
Nếu Δ được tính bằng eV và k được chọn bằng 1 thì hiệu độ âm điện có trị số từ 0 đến ≈ 4. Vì vậy hiệu độ âm điện của 2 nguyên tố A và B được định nghĩa bằng hệ thức
|χA- χB| = 0,208 √∆
Trong đó: Δ tính theo đơn vị kcal/mol và
0,208= 1/ √23,06 ( 1eV=23,06kcal/mol)
Pauling qui ước độ âm điện của F =4 để tính độ âm điện các nguyên tố khác
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 45 of 35
Cách xác định độ âm điện của Pauling
Sau này khi áp dụng trong thực tế thì thang độ âm điện theo Pauling thì có một số bất cập, các nhà bác học khác như Slater.. đã tìm cách bổ sung cho chính xác hơn. Một trong các phương pháp đó là thiết rằng 2 nguyên tử A,B có khả năng hút e như nhau thì năng lượng liên kết A-B bằng trung bình cộng của các liên kết A-A và B-B
EA-B = ( EA-A + EB-B)/2
Tuy nhiên, nếu A,B có độ âm điện không bằng nhau thì liên kết A-B trở nên phân cực, giữa năng lượng liên kết A-B với trung bình cộng liên kết A-A và B-B có một độ chênh lệch ∆
Khi đó ∆ = EA-B - (EA-A+ EB-B)/2
Nếu độ âm điện của A, B càng chêng lệch thì ∆ càng lớn
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 46 of 35
Cách xác định độ âm điện của Pauling
Nếu gọi χAvà χB là độ âm điện của A và B và ∆ có đơn vị kj/mol. .
Ta có |χA- χB| = 0,102 √∆
Để xác định độ âm điện của một nguyên tố người ta qui ước độ âm điện của H bằng 2,2.
Do độ âm điện được lấy 1 nguyên tố nào đó làm chuẩn để tính độ âm điện của các nguyên tố khác . Do đó thang âm điện của Pauling là thang tương đối và thang độ âm điện của Pauling không có thứ nguyên
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 47 of 35
Thang độ âm điện của Pauling
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 48 of 35
3.Quy luật
Trong một nhóm A độ âm điện giảm từ trên xuống dưới
Trong một chu kỳ độ âm điện tăng từ trái sang phải
F có độ âm điện lớn nhất, sau đó là oxi…
F > O > Cl > N > S > C > P > B > Si…
Cs, Fr có độ âm điện nhỏ nhất (0,79), các nguyên tố d có độ âm điện từ 1,2 đến 1,9; các nguyên tố f có độ âm điện khoảng 1,3
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 49 of 35
3.4.5 Số oxi hoá
Số oxi hóa : là điện tích hình thức có được khi giả thiết rằng laø soá e maø ngtöû nhöôøng ñi hay thu vaøo ñeå taïo thaønh ion coù caáu hình beàn ns2 np6, ns2 np6 nd10
(với giả thiết hợp chất có cấu tạo ion)
2. Cách tính số oxi hóa:
- Soá oxy hoùa của đơn chất bằng 0
Oxi có số oxi hóa bằng -2 trong các hợp chất (trừ trường hợp bằng +2 trong OF2 và -1 trong peoxit)
H có số oxh bằng +1 (trừ hidrua kim loại bằng -1)
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 50 of 35
Qui luật về số oxi hóa
-Số OXH dương cao nhất của nguyên tố bằng số electron hóa trị
-Số OXH âm bằng số nhóm trừ đi 8
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 51 of 35
Tính chất của các nguyên tố trong bảng HTTH
THE END
Prentice-Hall © 2002
General Chemistry: Chapter 10
Slide 52 of 35
Bài tập
Chọn câu phát biểu đúng
a) Chu kỳ là dãy các nguyên tố xếp theo chiều ngang bắt đầu là các nguyên tố nhóm ns1 kết thúc là các nguyên tố nhóm p
b) Số thứ tự chu kỳ bằng số lượng tử chính n của lớp eletron ngoài cùng
c) Điện tích hạt nhân nguyên tử của bất kỳ nguyên tố nào về trị số cũng bằng số thứ tự của nguyên tố đó trong bảng hệ thống tuần hoàn
d) Tính chất các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân
e) Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố , phân nhóm VIIB chưa phải là phân nhóm nhiều nguyên tố nhất
g) Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố xếp theo cột dọc có tổng số electron hóa trị bằng nhau