Bài 9. Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố hóa học định luật tuần hoàn
I. TÍNH KIM LOẠI, TÍNH PHI KIM
1. Định nghĩa
a) Tính kim loại
$M \longrightarrow {M^{n+}} + ne$
- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhường electron để trở thành ion dương.
- Nguyên tử càng dễ nhường electron $\longrightarrow$ tính kim loại càng mạnh.
b) Tính phi kim
$X + ne \longrightarrow {X^{n-}}$
- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận thêm electron để trở thành ion âm.
- Nguyên tử càng dễ nhận electron $\longrightarrow$ tính phi kim càng mạnh.
$\Longrightarrow$ Lưu ý: Không có ranh giới rõ rệt giữa tính kim loại và tính phi kim.
2. Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim
a) Trong một chu kì
- Trong mỗi chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố yếu dần, đồng thời tính phi kim mạnh dần.
- Giải thích: Trong 1 chu kì khi đi từ trái sang phải, $Z+$ tăng dần nhưng số lớp electron không đổi.
$\longrightarrow$ Lực hút giữa hạt nhân với electron ngoài cùng tăng.
$\longrightarrow$ Bán kính giảm.
$\longrightarrow$ Khả năng nhường electron giảm (tính kim loại yếu dần).
$\longrightarrow$ Khả năng nhận thêm electron tăng dần.
$\longrightarrow$ Tính phi kim mạnh dần.
b) Trong một nhóm A
- Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, đồng thời tính phi kim giảm dần.
- Giải thích: Trong 1 nhóm A khi đi từ trên xuống, $Z+$ tăng dần và số lớp electron cũng tăng.
$\longrightarrow$ Bán kính nguyên tử tăng và chiếm ưu thế hơn.
$\longrightarrow$ Khả năng nhường electron tăng.
$\longrightarrow$ Tính kim loại tăng và khả năng nhận electron giảm.
$\longrightarrow$ Tính phi kim giảm.
$\Longrightarrow$ Kết luận: Tính kim loại, tính phi kim biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
3. Độ âm điện
a) Khái niệm
- Độ âm điện của một nguyên tố đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi hình thành liên kết hóa học.
b) Sự biến đổi độ âm điện các nguyên tố
- Trong một chu kì, đi từ trái sang phải theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì độ âm điện tăng dần.
- Trong một nhóm A, đi từ trên xuống theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân thì độ âm điện giảm dần.
$\Longrightarrow$ Kết luận: độ âm điện của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của $Z+$.
II. HÓA TRỊ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
- Trong 1 chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất với oxi của các nguyên tố tăng lần lượt từ $1$ đến $7$, hóa trị với hiđro của các phi kim giảm từ $4$ đến $1$.
- Ví dụ:
| Số thứ tự nhóm A | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
| Hợp chất với oxi | $Na_{2}O$ $K_{2}O$ | $MgO$ $CaO$ | $Al_{2}O_{3}$ $Ga_{2}O_{3}$ | $SiO_{2}$ $GeO_{2}$ | $P_{2}O_{5}$ $As_{2}O_{5}$ | $SO_{3}$ $SeO_{3}$ | $Cl_{2}O_{7}$ $Br_{2}O_{7}$ |
| Hóa trị cao nhất với oxi | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ |
| Hợp chất khí với hiđro | $SiH_{4}$ $GeH_{4}$ | $PH_{3}$ $AsH_{3}$ | $H_{2}S$ $H_{2}Se$ | $HCl$ $HBr$ | |||
| Hóa trị với hiđro | $4$ | $3$ | $2$ | $1$ |
- Kết luận: Hóa trị cao nhất của một nguyên tố với oxi, hóa trị với hiđro biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.
III. SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH AXIT-BAZƠ CỦA OXIT VÀ HIĐROXIT
- Trong 1 chu kì, từ trái sang phải theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính bazơ của oxit và hiđroxit tương ứng giảm dần, đồng thời tính axit của chúng tăng dần.
$Na_{2}O$ Oxit bazơ | $MgO$ Oxit bazơ | $Al_{2}O_{3}$ Oxit lưỡng tính | $SiO_{2}$ Oxit axit | $P_{2}O_{5}$ Oixt axit | $SO_{3}$ Oxit axit | $Cl_{2}O_{7}$ Oxit axit |
$NaOH$ Bazơ mạnh (kiềm) | $Mg(OH)_{2}$ Bazơ yếu | $Al(OH)_{3}$ Hiđroxit lưỡng tính | $H_{2}SiO_{3}$ Axit yếu | $H_{3}PO_{4}$ Axit trung bình | $H_{2}SO_{4}$ Axit mạnh | $HClO_{4}$ Axit rất mạnh |
- Trong 1 nhóm A, đi từ trên xuống, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính bazơ của các oxit và hiđroxit tăng, tính axit giảm dần.
IV. 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 đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
