PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập 1<br />
<br />
Chương<br />
<br />
Ths. L˚ Văn Đošn<br />
<br />
1<br />
<br />
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ<br />
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ <br />
<br />
THÀNH PH N C U T O NGUYÊN T<br />
<br />
.co<br />
m<br />
<br />
Nguyên t là h t vô cùng nh , trung hòa v i n, c u t o nên nguyên t hóa h c, ng th i c u<br />
t o nên ch t.<br />
Nguyên t g m h t nhân và v nguyên t<br />
H t nhân: n m gi a nguyên t , mang i n tích dương, t o nên t các h t proton và nơtron.<br />
V nguyên t : ch a electron, mang i n tích âm.<br />
⇒ V y nguyên t ư c c u thành t 3 lo i h t cơ b n là proton (p) , nơtron (n ) và electron (e) .<br />
<br />
Kh i lư ng và i n tích c a các h t p, n, e:<br />
Kh i lư ng<br />
<br />
i n tích<br />
<br />
m p = 1, 6726.10−27 (kg) hay ≈ 1 (u)<br />
<br />
Nơtron<br />
<br />
m n = 1, 6748.10−27 (kg) hay ≈ 1 (u)<br />
<br />
Electron<br />
<br />
9,1095.10−31 (kg) hay ≈ 5, 5.10−4 (u)<br />
<br />
q p = +1, 602.10−19 (C) hay q p = 1 +<br />
<br />
oc<br />
<br />
Proton<br />
<br />
q n = 0 (không mang i n)<br />
<br />
ah<br />
<br />
H t<br />
<br />
og<br />
ho<br />
<br />
H T NHÂN<br />
<br />
q p = −1, 602.10−19 (C) hay q p = 1 −<br />
<br />
G i Z là s proton có trong h t nhân thì i n tích h t nhân là Z+, s<br />
Z cũng ư c g i là s hi u nguyên t .<br />
<br />
i n tích h t nhân là Z.<br />
<br />
i n nên s p = s e hay Z = E .<br />
Do ó, trong nguyên t : s p = s e = s i n tích h t nhân = s hi u nguyên t = Z.<br />
<br />
M t khác nguyên t trung hòa v<br />
<br />
S kh i h t nhân (A) : là t ng s proton (Z) và nơtron (N) có trong h t nhân: A = Z + N .<br />
⇒ Kh i lư ng nguyên t tính theo u (t c nguyên t kh i) v m t tr s xem như x p x s kh i.<br />
<br />
bl<br />
<br />
X : là kí hi u nguyên t hóa h c.<br />
<br />
<br />
<br />
v i Z = E : s hi u nguyên t hay s proton.<br />
<br />
<br />
A = Z + N : s kh i.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
://<br />
<br />
Kí hi u nguyên t : A X<br />
Z<br />
<br />
N<br />
≤ 1, 524 .<br />
Z<br />
Nguyên t hóa h c: là t p h p các nguyên t có cùng i n tích h t nhân (nghĩa là cùng s proton,<br />
cùng s electron).<br />
ng v : là nh ng nguyên t có cùng s proton nhưng khác nhau vê s nơtron, do ó s kh i<br />
khác nhau (cùng p khác n).<br />
u c a b ng h th ng tu n hoàn (Z ≤ 82) thì 1 ≤<br />
<br />
ht<br />
<br />
tp<br />
<br />
Thông thư ng, v i 82 nguyên t<br />
<br />
( )<br />
<br />
Nguyên t kh i trung bình M :<br />
<br />
H u h t các nguyên t hóa h c là h n h p c a nhi u ng v v i t l % s nguyên t xác<br />
nên nguyên t kh i c a nguyên t (ghi trong b ng h th ng tu n hoàn) là nguyên t kh i<br />
trung bình c a nguyên t .<br />
<br />
A=<br />
<br />
T ng kh i lư ng các nguyên t<br />
T ng s nguyên t<br />
<br />
"C ầ n c • b • th “ n g m in h § § § § "<br />
<br />
hay A =<br />
<br />
nh<br />
<br />
a.A + b.B + ...<br />
100<br />
<br />
P a ge - 1 -<br />
<br />
http://bloghoahoc.com<br />
<br />
Chương 1. Nguy˚n tử<br />
<br />
Trong ó:<br />
● A : là nguyên t kh i trung bình c a nguyên t<br />
<br />
(<br />
<br />
.v.C) .<br />
<br />
● A, B,... : là nguyên t kh i các ng v (tính b ng .v.C và b ng s kh i các<br />
● a, b,... : là t l % s nguyên t các ng v tương ng.<br />
<br />
V<br />
<br />
ng v ).<br />
<br />
NGUYÊN T<br />
<br />
oc<br />
<br />
.co<br />
m<br />
<br />
Electron chuy n ng xung quanh h t nhân v i t c r t l n, t o nên m t vùng không gian<br />
mang i n tích âm, g i là "mây" electron. M t<br />
i n tích c a mây electron không u. Vùng có<br />
m t<br />
i n tích l n nh t (t c là xác xu t có m t electron nhi u nh t) ư c g i là obitan.<br />
Tùy thu c vào m c năng lư ng mà các electron ph n v nguyên t ư c phân thành các l p,<br />
phân l p.<br />
L p electron: g m nh ng electron có m c năng lư ng b ng nhau ho c x p x nhau.<br />
T g n h t nhân ra ngoài, các l p electron ư c ghi b ng s 1, 2, 3, 4, 5, ...... hay b ng ch<br />
cái hoa tương ng K, L, M, N, O, ......<br />
Phân l p: g m nh ng electron có m c năng lư ng b ng nhau ư c kí hi u là s, p, d, f, ......<br />
S phân l p có trong m t l p b ng s th t c a l p ó (t c l p th n có n phân l p).<br />
L p K (n = 1) có m t phân l p: 1s .<br />
<br />
ah<br />
<br />
L p L (n = 2) có hai phân l p: 2s,2p .<br />
L p M (n = 3) có ba phân l p: 3s, 3p, 3f .<br />
<br />
Tên c a l p electron<br />
<br />
S electron t i a<br />
<br />
S phân l p<br />
<br />
Kí hi u phân l p<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
……<br />
<br />
K<br />
<br />
L<br />
<br />
M<br />
<br />
N<br />
<br />
……<br />
<br />
2<br />
<br />
8<br />
<br />
18<br />
<br />
32<br />
<br />
……<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
……<br />
<br />
1s<br />
<br />
2s, 2p<br />
<br />
3s, 3p, 3d<br />
<br />
4s, 4p, 4d, 4f<br />
<br />
……<br />
<br />
2<br />
<br />
2, 6<br />
<br />
2, 6, 10<br />
<br />
2, 6, 10, 14<br />
<br />
……<br />
<br />
8<br />
<br />
18<br />
<br />
32<br />
<br />
bl<br />
<br />
S electron t i a<br />
l p và phân l p<br />
<br />
1<br />
<br />
og<br />
ho<br />
<br />
Kí hi u l p (n)<br />
<br />
z<br />
<br />
://<br />
<br />
S obitan trong m t phân l p<br />
<br />
ht<br />
<br />
tp<br />
<br />
● Phân l p s có m t obitan (hình c u)<br />
● Phân l p p có ba obitan Pz, Py, Pz có d ng<br />
hình s 8 n i, nh hư ng theo tr c x, y, z.<br />
● Phân l p d có năm obitan.<br />
● Phân l p f có b y obitan.<br />
2<br />
⇒ Phân l p n có n obitan.<br />
<br />
Qui t c phân b electron nguyên t – C u hình electron<br />
Nguyên lí b n v ng: tr ng thái cơ b n, trong<br />
nguyên t , các electron chi m l n lư t các obitan<br />
có m c năng lư ng t th p n cao.<br />
Tr t t các m c năng lư ng t th p<br />
<br />
z<br />
<br />
y<br />
<br />
y<br />
<br />
x<br />
<br />
x<br />
z<br />
<br />
z<br />
<br />
y<br />
<br />
y<br />
<br />
x<br />
<br />
x<br />
<br />
n cao ó là<br />
<br />
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f 14 5d10 6p6 7s2 5s2 ...<br />
Cách nh tr t t các m c năng lư ng t th p n cao theo quy t c Klescoski:<br />
" c các mũi tên theo chi u t trên xu ng và t g c n ng n".<br />
<br />
P a ge - 2 -<br />
<br />
"A ll th e flow e r o f to m or ro w a re in th e se ek s o f to d a y § § "<br />
<br />
PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập 1<br />
<br />
Ths. L˚ Văn Đošn<br />
<br />
Nguyên lí Pauli: "M i obitan ch<br />
ch a t i a 2 electron và 2<br />
electron này có chi u t quay<br />
ngư c nhau".<br />
V y l p th n ch a t i a 2n2<br />
electron.<br />
<br />
L p 2 (L ) :<br />
<br />
2p6<br />
<br />
3s2<br />
<br />
3p6<br />
<br />
3d10<br />
<br />
L p 4 (N ) :<br />
<br />
4s2<br />
<br />
4p6<br />
<br />
4d10<br />
<br />
4f 14<br />
<br />
L p 5 (O) :<br />
<br />
5s2<br />
<br />
5p 6<br />
<br />
5d10<br />
<br />
5f 14<br />
<br />
L p 6 (P) :<br />
<br />
6s2<br />
<br />
6p 6<br />
<br />
6d10<br />
<br />
6f 14<br />
<br />
….<br />
<br />
L p 7 (Q) :<br />
<br />
7s2<br />
<br />
7p6<br />
<br />
7d10<br />
<br />
7f 14<br />
<br />
….<br />
<br />
….<br />
<br />
.co<br />
<br />
: 2 electron ghép ôi.<br />
<br />
2s2<br />
<br />
L p 3 (M ) :<br />
<br />
c thân.<br />
<br />
1s2<br />
<br />
m<br />
<br />
: 1 electron<br />
<br />
L p 1 (K ) :<br />
<br />
Nguyên lí Hund: " Trong cùng m t phân l p, các electron s phân b trên các obitan sao cho<br />
<br />
t ng s electron c thân là l n nh t (và chúng có chi u t quay gi ng nhau)".<br />
Thí d : N (Z = 7 ) : 1s2 2s2 2p3 .<br />
<br />
1s2<br />
<br />
oc<br />
<br />
S phân b các electron trên obitan:<br />
2s2<br />
<br />
2p3<br />
<br />
Vi t c u hình electron: là bi u di n s phân b electron trên các phân l p thu c các l p khác<br />
<br />
ah<br />
<br />
nhau.<br />
<br />
M t s lưu ý c n nh<br />
<br />
ho<br />
<br />
T nguyên t th 21 tr i, do c u hình electron không trùng v i m c năng lư ng, nên mu n vi t<br />
úng c u hình electron, trư c h t vi t s phân b electron theo m c năng lư ng, sau ó s p x p<br />
l i theo các l p t trong ra ngoài.<br />
Thí d : Vi t c u hình electron c a nguyên t s t Fe (Z = 26) .<br />
<br />
(<br />
<br />
)<br />
<br />
og<br />
<br />
● Theo m c năng lư ng: Fe Z = 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 .<br />
<br />
● C u hình electron: Fe (Z = 26) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 .<br />
c bi t<br />
<br />
các nguyên t nhóm VIB và IB:<br />
<br />
bl<br />
<br />
M t s trư ng h p<br />
<br />
̉<br />
ୡ୦୳୷ê୬ ୲୦ୟ̀ ୬୦ <br />
<br />
(n − 1) d5 ns1<br />
<br />
.<br />
<br />
://<br />
<br />
D ng (n − 1) d4 ns2 ሱۛۛۛۛۛۛۛۛۛۛሮ<br />
<br />
Thí d : Vi t c u hình electron c a Cr (Z = 24)<br />
<br />
tp<br />
<br />
● Theo m c năng lư ng: Cr (Z = 24) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 .<br />
● Theo c u hình electron: Cr (Z = 24) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 .<br />
<br />
ht<br />
<br />
● Chuy n v c u hình electron úng nh t: Cr (Z = 24) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 .<br />
<br />
(<br />
<br />
)<br />
<br />
D ng n − 1 d9 ns2<br />
<br />
̉<br />
ୡ୦୳୷ê୬ ୲୦ୟ̀ ୬୦ <br />
<br />
ሱۛۛۛۛۛۛۛۛۛۛሮ<br />
<br />
(n − 1) d10ns1<br />
<br />
.<br />
<br />
Thí d : Vi t c u hình electron c a Cu (Z = 29) .<br />
● Theo m c năng lư ng: Cu (Z = 29) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 .<br />
● Theo c u hình electron: Cu (Z = 29) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2 .<br />
● C u hình electron úng nh t: Cu (Z = 29) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 .<br />
<br />
"C ầ n c • b • th “ n g m in h § § § § "<br />
<br />
P a ge - 3 -<br />
<br />
http://bloghoahoc.com<br />
<br />
Chương 1. Nguy˚n tử<br />
<br />
M i liên h gi a l p electron ngoài cùng v i lo i nguyên t<br />
C u hình electron<br />
l p ngoài cùng<br />
<br />
ns1, ns2, ns2np1<br />
<br />
ns2np2<br />
<br />
ns2np3, ns2np4<br />
và ns2np5<br />
<br />
ns2np6<br />
(He: 1s2)<br />
<br />
S electron l p<br />
ngoài cùng<br />
<br />
1, 2 ho c 3<br />
<br />
4<br />
<br />
5, 6 ho c 7<br />
<br />
D oán lo i<br />
nguyên t<br />
<br />
Kim lo i (tr<br />
H, He, Be)<br />
<br />
Có th là kim lo i<br />
hay phi kim<br />
<br />
Thư ng là phi<br />
kim<br />
<br />
Tính ch t cơ b n<br />
c a nguyên t<br />
<br />
Tính kim lo i<br />
<br />
Có th là tính kim Thư ng có tính Tương i trơ<br />
lo i hay phi kim<br />
phi kim<br />
v m t hóa h c<br />
<br />
8 (2<br />
<br />
He)<br />
<br />
om<br />
<br />
Khí hi m<br />
<br />
(Z<br />
<br />
)<br />
<br />
= 18 .<br />
<br />
ho<br />
<br />
Cl + 1e → ion Cl− : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6<br />
<br />
c.c<br />
<br />
Khi nguyên t nh n thêm electron s bi n thành ion âm: X + me → ion X m−<br />
Các nguyên t phi kim d nh n thêm electron<br />
t cơ c u b n v i 8e l p ngoài cùng c a khí<br />
hi m cùng chu kì.<br />
Thí d : Cl (Z = 17 ) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 .<br />
Cl−<br />
<br />
Khi nguyên t như ng electron s tr thành ion dương: M − ne → ion Mn+<br />
<br />
gh<br />
<br />
oa<br />
<br />
Các nguyên t kim lo i nhóm A d như ng s electron l p ngoài cùng<br />
t cơ c u b n v ng<br />
v i 8e l p ngoài cùng, gi ng v i khí hi m chu kỳ ngay trư c ó.<br />
2<br />
2<br />
6<br />
2<br />
6<br />
2<br />
6<br />
theo m c năng lư ng : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d<br />
Thí d : Fe (Z = 26)<br />
2<br />
2<br />
6<br />
2<br />
6<br />
6<br />
2<br />
theo c u hình electron : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s<br />
● Fe − 2e → ion Fe2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6<br />
<br />
Fe2+<br />
<br />
Fe3 +<br />
<br />
)<br />
= 23) .<br />
<br />
= 24 .<br />
<br />
lo<br />
<br />
● Fe − 3e → ion Fe 3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5<br />
<br />
(Z<br />
(Z<br />
<br />
Kh i lư ng ion b ng kh i lư ng các nguyên t tương ng<br />
<br />
//b<br />
<br />
Thí d : Na + = Na = 23 ( .v.C); Cl− = Cl = 35, 5 ( .v.C) .<br />
<br />
tp<br />
:<br />
<br />
Dạng toŸn 1. T˜m số lượng cŸc loại hạt cấu tạo n˚n nguy˚n tử ¼ XŸc định t˚n<br />
1.<br />
<br />
Phương pháp<br />
<br />
xác<br />
<br />
nh nguyên t , ta c n xác<br />
<br />
nh Z<br />
<br />
ht<br />
<br />
Nguyên t c a m i nguyên t có m t s Z c trưng, nên<br />
thông qua vi c l p và gi i phương trình v s h t.<br />
<br />
C n nh :<br />
<br />
Trong nguyên t , s proton trong h t nhân = s electron trong ph n v nguyên t :<br />
<br />
P = E = Z.<br />
T ng s h t trong nguyên t : S = P + E + N = 2Z + N . Trong ó:<br />
+ S h t mang i n là: P + E = 2Z .<br />
+ S h t không mang i n là: N .<br />
<br />
Thông thư ng, n u Z ≤ 82 thì 1 ≤<br />
<br />
P a ge - 4 -<br />
<br />
N<br />
≤ 1,524 và s kh i A = s nguyên t kh i.<br />
Z<br />
"A ll th e flow e r o f to m or ro w a re in th e se ek s o f to d a y § § "<br />
<br />
PhŽn loại vš Phương phŸp giải H‚a học 10 ¼ Tập 1<br />
<br />
Ths. L˚ Văn Đošn<br />
<br />
Thí dụ 1. M t nguyên t A có t ng s h t là 46, s h t không mang i n b ng 8 /15 s h t mang<br />
i n. Xác nh thành ph n c u t o nên nguyên t A ? G i tên A ?<br />
<br />
Bši giải tham khảo<br />
<br />
● M t khác, s h t không mang i n b ng<br />
<br />
c.c<br />
om<br />
<br />
● G i Z, N, E l n lư t là s proton, s nơtron và s electron có trong nguyên t A.<br />
● Ta có: Z + E + N = 46 .<br />
● Do trong m t nguyên t trung hòa v i n nên Z = E ⇒ 2Z + N = 46 (1) .<br />
<br />
8<br />
s h t mang i n nên:<br />
15<br />
<br />
8<br />
(Z + E) = 8.2Z ⇒ N = 16Z (2) .<br />
15<br />
15<br />
15<br />
● T (1), (2) ⇒ Z = 15 ⇒ E = 15 . Thay vào (2) , ta ư c N = 16 .<br />
N=<br />
<br />
● Theo b ng h th ng tu n hoàn, A là nguyên t photpho (P) .<br />
<br />
ho<br />
<br />
Thí dụ 2<br />
Thí dụ 2. Cho nguyên t X có t ng s h t là 34, trong ó s h t mang i n g p 1, 8333 l n s h t<br />
không mang i n. Tìm i n tích h t nhân và s kh i c a X ?<br />
<br />
Bši giải tham khảo<br />
<br />
ho<br />
a<br />
<br />
● Ta có t ng s h t trong nguyên t : P + N + E = 34 .<br />
● Mà P = E = Z ⇒ 2Z + N = 34 (1) .<br />
<br />
● M t khác, s h t mang i n g p 1,8333 l n s h t không mang i n nên: 2Z = 1, 8333N<br />
<br />
(2) .<br />
<br />
● Thay (2 ) vào (1) , ta ư c: 1, 8333N + N = 34 ⇒ N = 12 ⇒ Z = 14 .<br />
<br />
og<br />
<br />
● V y X có Z = 11 nên i n tích h t nhân là 11+.<br />
● S kh i c a X : A = Z + N = 23 .<br />
<br />
bl<br />
<br />
Thí dụ 3<br />
Thí dụ 3. Cho nguyên t R có t ng các lo i h t b ng 58 và s kh i nh hơn 40. ó là nguyên t c a<br />
nguyên t c a nguyên t nào ?<br />
<br />
Bši giải tham khảo<br />
<br />
ht<br />
<br />
tp<br />
<br />
://<br />
<br />
● Ta có: P + N + E = 58 , mà P = E = Z ⇒ 2Z + N = 58 ⇒ N = 58 − 2Z .<br />
N<br />
58 − 2Z<br />
● M t khác: 1 ≤ ≤ 1, 5 ⇔ 1 ≤<br />
≤ 1, 5 ⇔ 16, 5 ≤ Z ≤ 19, 3 .<br />
Z<br />
Z<br />
● Do Z (s proton = s th t ) là s nguyên nên Z có th nh n 1 trong các giá tr 17; 18; 19 .<br />
● Và s kh i A = N + Z < 40 nên:<br />
<br />
Z<br />
N = 58 − 2Z<br />
A =Z+N<br />
<br />
17<br />
24<br />
41 (lo i)<br />
<br />
18<br />
22<br />
40 (lo i)<br />
<br />
19<br />
20<br />
39 (nh n)<br />
<br />
● Theo gi thi t, ta ch n nghi m: Z = 19, N = 20, A = 39 ⇒ R : kali<br />
<br />
( K) .<br />
39<br />
19<br />
<br />
Thí dụ 4<br />
Thí dụ 4. Phân t MX 3 có t ng các lo i h t b ng 196, trong ó s h t mang i n nhi u hơn s h t<br />
không mang i n là 60. S h t mang i n trong nguyên t M ít hơn s h t mang i n<br />
trong nguyên t X là 8. Xác nh M, X và công th c phân t MX 3 ?<br />
<br />
"C ầ n c • b • th “ n g m in h § § § § "<br />
<br />
P a ge - 5 -<br />
<br />