intTypePromotion=1

Sổ Tay Hóa Học THPT

Chia sẻ: Nguyễn Trọng Tuấn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

2
342
lượt xem
127
download

Sổ Tay Hóa Học THPT

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyên tử Nguyên tử là hạt nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hoá học, tham gia tạo thành phân tử. Nguyên tử là một hệ trung hoà điện gồm: Hạt nhân tích điện dương ở tâm nguyên tử. Các electron mang điện tích dương âm chuyển động xung quanh hạt nhân. Nguyên tố hoá học là tập hợp các nguyên tử có điện tích hạt nhân bằng nhau. Các dạng nguyên tử của một nguyên tố có khối lượng khác nhau gọi là các đồng vị của nguyên tố đó. Ví dụ: Nguyên tố cacbon có...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sổ Tay Hóa Học THPT

  1. Nguyên tử Nguyên tử là hạt nhỏ nhất không th ể phân chia về m ặt hoá họ c, tham gia tạo thành phân tử. Nguyên tử là một hệ trung hoà điện gồ m: Hạt nhân tích điện dương ở tâm nguyên tử.    Các electron mang điện tích dương âm chuyển động xung quanh hạt nhân.   Nguyên tố hoá học Nguyên tố hoá học là tập h ợp các nguyên tử có điện tích h ạt nhân bằng nhau. Các dạng nguyên tử của một nguyên tố có khố i lượng khác nhau gọi là các đồng vị của nguyên tố đó. (ch ỉ số trên là khối lượng nguyên tử , Ví dụ : Nguyên tố cacbon có 2 đồng vị là và chỉ số dưới là điện tích hạt nhân). Đơn chất Đơn chất là chất tạo thành từ một nguyên tố hoá học. Ví dụ : O2, H2, Cl2, ... Một nguyên tố hoá họ c có thể tạo thành mộ t số d ạng đơn chất khác nhau gọi là các dạng thù h ình củ a nguyên tố đó. Ví dụ: - Cacbon tồn tại ở 3 dạng thù hình là cacbon vô định hình, than chì và kim cương. - Oxi tồn tại ở 2 dạng thù hình là oxi (O2) và ozon (O3). H ợp chấ t Hợp chất là chất cấu tạo từ hai hay nhiều nguyên tử hoá họ c. Ví dụ: H2O, NaOH, H2SO4,... Nguyên tử khố i Nguyên tử khối (NTK) là khối lượng củ a một nguyên tử biểu diễn bằng đơn v ị cacbon (đ.v.C). Chú ý: Khác với nguyên tử khối, khối lượng nguyên tử (KLNT) cũng là khối lượng của một nguyên t -27 -26 ử nhưng biểu diễn bằng kg. Ví dụ: KLNT của hiđro bằng 1.67.10 kg, của cacbon bằng 1,99.10 . Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  2. Phân tử khối Phân tử khối (PTK) là khố i lượng của một phân tử biểu diễn bằng đơn v ị cacbon (đ.v.C). Ví dụ: PTK của H2O = 2 + 16 = 18 đ.v.C, của NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 đ.v.C. Chú ý: Giống như k hối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử cũng được biểu diễn bằng kg và bằng tổng khối lư ợng các nguyên tử tạo thành phân tử. Mol là lượng chất chứa 6,02.1023 hạt đơn v ị (nguyên tử, phân tử, ion, electron, ...) - Số 6,02.1023 được gọ i là số Avôgađrô và ký hiệu là N (N = 6,02.1023). Như v ậy: 1 mol nguyên tử Na chứa N nguyên tử Na. 1 mol phân tử H2SO4 chứa N phân tử H2SO4 - - 1 mol ion OH chứa N ion OH . - Khối lượng của 1 mol chấ t tính ra gam được gọ i là khối lượng mol của chất đó và ký hiệu là M. Khi nói về mol và khối lượng mol cần ch ỉ rõ của lo ại h ạt nào, nguyên tử, phân tử, ion, electron... Ví dụ: - Khối lượng mol nguyên tử oxi (O) bằng 16g, nhưng khối lượng mol phân tử oxi (O2) b ằ ng 32g. - Khối lượng mol phân tử H2SO4 b ằng 98g, nhưng khố i lượng mol ion bằng 96g. Như v ậy khái niệm nguyên tử gam, phân tử gam ch ỉ là nhữ ng trường hợp cụ thể của khái ni ệm khố i lượng mol. - Cách tính số mol chấ t. Số mol n củ a chất liên hệ với khố i lượng a (tính ra gam) và khố i lượng mol M củ a chất đó b ằng công thức: + Đố i với hỗn h ợp các chất, lúc đó n là tổng số mol các chất, a là tổng khối lượng hỗ n h ợ p và M trở thành khối lượng mol trung bình M, (viết tắt là khối lượng mol trung bình). + Đố i với chất khí, n được tính bằng công thức: 0 Trong đó, V0 là thể tích của ch ất khí hay h ỗn h ợp khí đo ở đktc (0 C, 1 atm). Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  3. Phản ứng hoá họ c: Quá trình biến đổi các chất này thành các chất khác được gọi là phản ứng hoá học. Trong phản ứng hoá học tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khố i lượng các chấ t tạo thành sau phản ứng. Các dạng phản ứng hoá học cơ bản: a) Phản ứng phân tích là phản ứng trong đó mộ t ch ất bị phân tích thành nhiều chất m ới. Ví dụ: CaCO3 = CaO + CO2 ↑ b ) Phản ứng kết hợp là phản ứng trong đó hai hay nhiều ch ất kết hợp với nhau tạo thành m ột chất mới. Ví dụ. BaO + H2O = Ba(OH)2. c) Phản ứng thế là phản ứ ng trong đó nguyên tử của ngyên tố này ở dạng đơn chất thay thế n guyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất. Ví dụ. Zn + H2SO4 loãng = ZnSO4 + H2 ↑ d ) Phản ứng trao đổ i là ph ản ứng trong đó các hợp chất trao đổi nguyên tử h ay nhóm nguyên tử với nhau. Ví dụ. BaCl2 + NaSO4 = BaSO4 + 2NaCl. e) Phản ứng oxi hoá - khử H iệu ứng nhiệt của phản ứng. a) Năng lượng liên kết. Năng lượng liên kết là năng lượng được giải phóng khi hình thành liên kết hoá học từ các nguyên tố cô lập. Năng lượng liên kết được tính bằng kJ/mol và ký hiệu là E1k. Ví dụ năng lượng liên kết củ a một số mối liên kết như sau. H-H Cl - Cl H - Cl E1k = 436 242 432 b ) Hiệu ứng nhiệt của phản ứng là nhiệt toả ra hay hấp thụ trong một phản ứng hoá h ọ c. Hiệu ứng nhiệt được tính bằng kJ/mol và ký hiệu là Q. Khi Q >0: phản ứng to ả nhiệt. Khi Q
  4. nhiệt tạo thành HCl là 186/2 = 93 kJ/mol Ví dụ: Tính khối lượng hỗn hợp gồm Al và Fe3O4 cần ph ải lấy để khi ph ản ứng theo p hương trình. toả ra 665,25kJ, biết nhiệt tạo thành củ a Fe3O4 là 1117 kJ/mol, củ a Al2O3 là 1670 kJ/mol. Giải: Tính Q củ a phản ứng: 3Fe3O4 + 8 Al = 4Al2O3 + 9Fe (1) Theo (1), khối lượng hỗn hợp hai chất phản ứng v ới nhiệt lượng Q là : 3 . 232 + 8 . 27 = 912g Để tỏa ra lượng nhiệt 665,25 kJ thì khối lượng hỗn h ợp cần lấy : Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  5. Tố c độ phản ứng và cân bằng hoá họ c. a) Định ngh ĩa: Tốc độ phản ứng là đại lượng biểu thị mức độ nhanh chậm của phản ứ ng. Ký h iệu là Vp.ư. Trong đó : C1 là nồng độ đ ầu củ a chất tham gia phản ứng (mol/l). C2 là nồng độ củ a chất đó sau t giây ph ản ứng (mol/l). b ) Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:  Phụ thuộc bản chất của các ch ất phản ứng.  Tốc độ ph ản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ các ch ất tham gia phản ứng. Ví dụ, có ph ản ứng. A + B = AB. Vp.ư = k . CA . CB. Trong đó, k là hằng số tốc độ đặc trưng cho mỗ i ph ản ứng.  Nhiệt độ càng cao thì tố c độ p hản ứng càng lớn.  Chất xúc tác làm tăng tố c độ p hản ứng nhưng bản thân nó không bị thay đổ i về số lượ ng và b ản ch ất hoá học sau phản ứng. c) Phản ứng thuận nghịch và trạng thái cân bằng hoá học.  Phản ứ ng một chiều (không thu ận nghịch) là ph ản ứng chỉ xảy ra một chiều và có thể xảy ra đ ến mức hoàn toàn. Ví dụ:  Phản ứng thuận nghịch là phản ứng đồng thời xảy ra theo hai chiều ngược nhau. Ví dụ: CH3COOH + CH3OH CH3COOCH3 + H2O  Trong h ệ thu ận nghịch, khi tố c độ phản ứng thuận (vt) b ằng tốc độ ph ản ứng nghịch (vn) thì hệ đạt tới trạng thái cân bằng. Nghĩa là trong h ệ, phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn xảy ra nhưng nồng độ các chất trong hệ thống không thay đ ổi. Ta nói hệ ở trạng thái cân b ằ ng động.  Trạng thái cân b ằng hoá học này sẽ bị phá vỡ khi thay đổi các điều kiện bên ngoài như nồ ng độ, nhiệt độ , áp suấ t (đố i với ph ản ứng củ a chất khí). Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  6. H iệu suất phản ứng. Có phản ứng: A+B=C+D Tính hiệu suất ph ản ứng theo sản phẩm C hoặc D: Trong đó: qt là lượng thực tế tạo thành C ho ặc D. qlt là lượng tính theo lý thuyết, nghĩa là lượng C ho ặc D tính được với giả thiết hiệu suất 100%. Chú ý:  Khi tính hiệu su ất phản ứ ng phải tính theo chất sản phẩm nào tạo thành từ chất đầu thiếu, vì khi kết thúc phản ứng chất đầu đó phản ứ ng hết.  Có th ể tính hiệu suất ph ản ứng theo ch ất phản ứng A hoặc B tu ỳ thuộ c vào chất nào thiếu.  Cần phân biệt giữa % chất đã tham gia phản ứng và hiệu suất ph ản ứng. Ví dụ: Cho 0,5 mol H2 tác dụng với 0,45 mol Cl2, sau phản ứng thu được 0.6 mol HCl. Tính h iệu suất phản ứng và % các chất đã tham gia phản ứng. Giải: Phương trình phản ứng: H2 + Cl2 = 2 HCl Theo phương trình phản ứ ng và theo đầu bài, Cl2 là chất thiếu, nên tính hiệu suất ph ản ứ ng theo Cl2: Còn % Cl2 đã tham gia ph ản ứng = % H2 đã tham gia ph ản ứng = Như v ậy % chất thiếu đã tham gia phản ứng bằng hiệu suất phản ứng.  Đối với trường hợp có nhiều phản ứng xả y ra song song, ví dụ p hản ứng crackinh butan: Cần chú ý phân biệt: + Nếu nói "hiệu suất phản ứng crackinh", tức ch ỉ nói ph ản ứng (1) và (2) vì phản ứng (3) không phải ph ản ứng crackinh. Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  7. Nếu nói "% butan đ ã tham gia ph ản ứng", t ức là nói đến cả 3 ph ản ứng. + Nếu nói "% butan bị crackinh thành etilen" tức là chỉ nói phản ứng (2). + Cấu tạo nguyên tử. Nguyên tử gồm h ạt nhân tích điện dương (Z+) ở tâm và có Z electron chuyển động xung quanh hạt nhân. 1 . Hạt nhân: Hạt nhân gồm:  Proton: Điện tích 1+, khố i lượng bằng 1 đ.v.C, ký hiệu (chỉ số ghi trên là khối lượng, chỉ số ghi dưới là điện tích).  Nơtron: Không mang điện tích, khối lượng bằng 1 đ.v.C ký hiệu Như v ậy, điện tích Z của hạt nhân bằng tổng số proton. * Khối lượng của hạ t nhân coi như bằng khối lượng của nguyên tử (vì khố i lượng của electron nhỏ không đáng kể) bằng tổng số p roton (ký hiệu là Z) và số nơtron (ký hiệu là N): Z + N ≈ A. A được gọi là số khố i. * Các dạng đồng vị khác nhau củ a một nguyên tố là những dạng nguyên tử khác nhau có cùng số p roton nhưng khác số nơtron trong hạt nhân , do đó có cùng điện tích hạt nhân nhưng khác nhau v ề khối lượng nguyên tử, tức là số khối A khác nhau. 2 . Phả n ứng hạt nhân: Phản ứng hạt nhân là quá trình làm biến đổ i những hạt nhân củ a nguyên tố này thành h ạt nhân của những nguyên tố khác. Trong phản ứng hạt nhân, tổng số proton và tổng số khối luôn được bảo toàn. Ví dụ: Vậy X là C. Phương trình phản ứng hạt nhân. 3 . Cấu tạo vỏ electron của nguyên tử. Nguyên tử là hệ trung hoà điện, nên số electron chuyển động xung quanh hạt nhân bằ ng số điện tích dương Z của hạ t nhân. Các electron trong nguyên tử được chia thành các lớp, phân lớp, obitan. a) Các lớp electron. Kể từ phía h ạt nhân trở ra được ký hiệu: Bằng số thứ tự n = 1 2 3 4 5 6 7 … Bằng chữ tương ứng: K L M N O P Q … Những electron thuộ c cùng một lớp có năng lượng gần b ằng nhau. Lớp electron càng gần hạt nhân có mức năng lượng càng thấp, vì vậy lớp K có năng lượng thấp nhất. 2 Số electron tối đa có trong lớp thứ n bằng 2n . Cụ thể số electron tối đa trong các lớp như sau: Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  8. KLMN… L ớp : Số electron tối đa: 2 8 18 32 … b ) Các phân lớp electron . Các electron trong cùng một lớp lại được chia thành các phân l ớp. Lớp th ứ n có n phân lớp, các phân lớp được ký hiệu bằng chữ : s, p, d, f, … kể từ h ạt nhân trở ra. Các electron trong cùng phân lớp có năng lượng bằng nhau. Lớp K (n = 1) có 1 phân lớp : 1s. Lớp L (n = 2 ) có 2 phân lớp : 2s, 2p. Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp :3s, 3p, 3d. Lớp N (n = 4 ) có 4 phân lớp : 4s, 4p, 4d, 4f. Th ứ tự mức năng lượng của các phân lớp xếp theo chiều tăng d ần như sau : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s… Số electron tối đa củ a các phân lớp như s au: Phân lớp : s p d f. Số electron tối đa: 2 6 10 14. c) Obitan nguyên tử: là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà ở đó khả năng có mặt electron là lớn nhất (khu vự c có m ật độ đám mây electron lớn nhất). Số và d ạng obitan phụ thuộ c đ ặc điểm mỗ i phân lớp electron. Phân lớp s có 1 obitan dạng hình cầu. Phân lớp p có 3 obitan d ạng hình số 8 nổi. Phân lớp d có 5 obitan, phân lớp f có 7 obitan. Obitan d và f có dạng phức tạp hơn. Mỗi obitan ch ỉ chứa tố i đa 2 electron có spin ngược nhau. Mỗi obitan được ký hiệu b ằng 1 ô vuông (còn gọi là ô lượng tử), trong đó nếu chỉ có 1 electron ta gọi đó là electron độc thân, nếu đủ 2 electron ta gọ i các electron đã ghép đôi. Obitan không có electron gọi là obitan trống. 4. Cấ u hình electron và sự phân bố electron theo obitan. Nguyên lý vững bền: trong nguyên tử, các electron lần lượt chiếm các mức năng lư ợng a) từ thấ p đến cao. Ví dụ: Viết cấu hình electron của Fe (Z = 26). 2 2 6 2 6 6 2 1 s 2s 2p 3s 3p 3d 4 s 2 Nếu viết theo th ứ tự các mức năng lượng thì cấu hình trên có dạng. 1s 2 6 2 6 6 2 s 2p 3s 3p 3d Trên cơ sở cấu hình electron củ a nguyên tố, ta dễ dàng viết cấu hình electron củ a cation hoặc anion tạo ra từ nguyên tử củ a nguyên tố đó. 2+ 2 Ví dụ : Cấu hình electron của Fe : 1s 2 6 2 6 6 3+ 2 2 6 2 s 2p 3 s 3p 3d Fe : 1s 2s 2p 2 6 5 3 s 3p 3d . Đối với anion thì thêm vào lớp ngoài cùng số electron mà nguyên tố đã nhận. Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  9. Ví dụ: 2 2 6 2 4 S(Z = 16) : 1s 2 s 2p 3 s 3p . 2- 2 2 6 2 6 S : 1s 2 s 2p 3 s 3p Cần hiểu rằng : electron lớp ngoài cùng theo cấu hình electron chứ không theo mức năng lượng. 5. Năng lượng ion hoá, ái lực với electron, độ âm điện. Năng lượng ion hoá (I). Năng lượng ion hoá là năng lượng cần tiêu thụ để tách 1e ra a) khỏi nguyên tử và biến nguyên tử thành ion dương. Nguyên tử càng dễ nhường e (tính kim loại càng mạnh) thì I có trị số càng nhỏ. Ái lực với electron (E). Ái lực với electron là năng lượng giải phóng khi kết hợp 1e b) vào nguyên tử, biến nguyên tử thành ion âm. Nguyên tử có kh ả năng thu e càng mạnh (tính phi kim càng mạnh) thì E có trị số càng lớn. c) Độ â m điện ().Độ â m điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút cặ p electron liên kết của mộ t nguyên tử trong phân tử. Độ âm điện được tính từ I và E theo công thức:  Nguyên tố có  càng lớn thì nguyên tử củ a nó có khả năng hút cặp e liên kết càng mạnh.  Độ âm điện  thường dùng để tiên đoán mức độ phân cự c của liên kết và xét các hiệu ứng d ịch chuyển electron trong phân tử.  Nếu hai nguyên tử có  bằng nhau sẽ tạo thành liên kết c ộng hoá trị thuần tuý . Nế u độ âm điện k hác nhau nhiều ( > 1,7) s ẽ tạo thành liên kết ion. Nếu độ âm điện khác nhau không nhiều (0 <  < 1,7) sẽ tạo thành liên kết cộng hoá trị có c ực. H ệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. 1 . Định luật tu ần hoàn. Tính chất của các nguyên tố cũng như thành phần, tính chấ t của các đ ơn chất và h ợp chất của chúng biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạ t nhân. 2 . Bảng h ệ thống tu ần hoàn. Người ta sắp xếp 109 nguyên tố hoá học (đ ã tìm được) theo chiều tăng d ần củ a điện tích h ạt nhân Z thành m ột b ảng gọi là bảng hệ thống tuần hoàn . Có 2 d ạng b ảng thường gặp. a. Dạ ng bảng dài: Có 7 chu kỳ (mỗi chu kỳ là 1 hàng), 16 nhóm. Các nhóm được chia thành 2 lo ại: Nhóm A (gồm các nguyên tố s và p) và nhóm B (gồm nh ững nguyên tố d và f). Nh ững nguyên tố ở nhóm B đều là kim loạ i. b . Dạng bảng ngắn: Có 7 chu kỳ (chu kỳ 1, 2, 3 có 1 hàng, chu k ỳ 4 , 5, 6 có 2 hàng, chu k ỳ 7 đ ang xây d ựng mới có 1 hàng); 8 nhóm. Mỗi nhóm có 2 phân nhóm: Phân nhóm chính (gồ m các nguyên tố s và p - ứng với nhóm A trong bảng dài) và phân nhóm phụ (gồm các nguyên t ố d và f - ứng với nhóm B trong bảng dài). Hai họ nguyên tố f (họ lantan và họ actini) được xế p thành 2 hàng riêng. Trong ch ương trình PTTH và trong cuốn sách này sử dụng dạng bảng ngắn. 3 . Chu kỳ. Chu kỳ gồm những nguyên t ố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron. Mỗ i chu kỳ đ ều mở đầu b ằng kim loại kiềm, kết thúc bằng khí hiếm. Print to rong mộ t chu kmessage by sang phải novaPDF (http://www.novapdf.com/) TPDF without this ỳ, đi từ trái purchasing theo chiều điện tích h ạt nhân tăng dần.
  10. Số electron ở lớp ngoài cùng tăng dần. - Lực hút giữa h ạt nhân và electron hoá trị ở lớp ngoài cùng tăng dần, làm bán kính - n guyên tử giảm dần. Do đó: Độ âm điện  của các nguyên tố tăng dần. + Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần. + + Tính bazơ củ a các oxit, hiđroxit giảm dần, tính axit của chúng tăng dần. - Hoá trị cao nhất đố i với oxi tăng từ I đến VII. Hoá trị đối với hiđro giảm từ IV (nhóm IV) đến I (nhóm VII). 4 . Nhóm và phân nhóm. Trong một phân nhóm chính (nhóm A) khi đi từ trên xuống dưới theo chiều tăng điện tích hạt nhân. - Bán kính nguyên t ử tăng (do số lớp e tăng) nên lực hút giữa hạt nhân và các electron ở lớ p ngoài cùng yếu d ần, tức là khả năng nhường electron của nguyên tử tăng dần. Do đó: + Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm d ần. + Tính bazơ củ a các oxit, hiđroxit tăng dần, tính axit của chúng giảm dần. - Hoá trị cao nhất với oxi (hoá trị dương) củ a các nguyên tố b ằng số thứ tự của nhóm chứ a n guyên tố đó. 5 . Xét đoán tính chất của các nguyên tố theo vị trí trong bảng HTTH. Khi biết số th ứ tự củ a một nguyên tố trong bảng HTTH (hay điện tích hạt nhân Z), ta có th ể suy ra vị trí và những tính chất cơ bản của nó. Có 2 cách xét đoán.: Cách 1: Dự a vào số nguyên tố có trong các chu kỳ. Chu kỳ 1 có 2 nguyên tố và Z có số trị từ 1 đến 2. Chu kỳ 2 có 8 n guyên tố và Z có số trị từ 3  10. Chu kỳ 3 có 8 nguyên tố và Z có số trị từ 11 18. Chu kỳ 4 có 18 nguyên tố và Z có số trị từ 19  36. Chu kỳ 5 có 18 nguyên tố và Z có số trị từ 37  54. Chu kỳ 6 có 32 n guyên tố và Z có số trị từ 55  86. Chú ý: - Các chu kỳ 1, 2, 3 có 1 hàng, các nguyên tố đều thuộ c phân nhóm chính (nhóm A). - Chu kỳ lớn (4 và 5) có 18 nguyên tố , ở d ạng bảng ngắn được xếp thành 2 hàng. Hàng trên có 10 nguyên tố, trong đó 2 nguyên tố đầu thuộ c phân nhóm chính (nhóm A), 8 nguyên tố còn lại ở phân nhóm phụ (phân nhóm phụ nhóm VIII có 3 nguyên tố). Hàng dưới có 8 nguyên tố , trong đó 2 nguyên tố đầu ở phân nhóm phụ , 6 nguyên tố sau thuộc phân nhóm chính. Điều đó th ể h iện ở sơ đồ sau: Dấu * : nguyên tố p hân nhóm chính. Dấu  : nguyên tố phân nhóm phụ . Ví dụ: Xét đoán vị trí của nguyên tố có Z = 26. Vì chu kỳ 4 chứa các nguyên tố Z = 19  36, nên nguyên tố Z = 26 thuộc chu kỳ 4, hàng trên, phân nhóm phụ nhóm VIII. Đó là Fe. Cách 2: Dựa vào cấu hình electrong củ a các nguyên tố theo những quy tắc sau: - Số lớp e củ a nguyên tử bằng số thứ tự của chu kỳ. - Các nguyên tố đang xây dựng e, ở lớp ngoài cùng (phân lớp s ho ặc p) còn các lớp trong đã b ão hoà thì thuộc phân nhóm chính. Số thứ tự của nhóm bằng số e ở lớp ngoài cùng. - Các nguyên tố đang xây dựng e ở lớp sát lớp ngoài cùng (ở phân lớp d) thì thuộ c phân nhóm phụ. Ví dụ: Xét đoán vị trí củ a nguyên tố có Z = 25. Cấu 22 62 6 52 h ình e: 1s 2 s 2p 3s 3p 3d 4 s . - Có 4 lớp e  ở chu kỳ 4. Đang xây dựng e ở phân lớp 3d  thuộ c phân nhóm phụ. Nguyên tố này là kim loại, khi Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  11. + tham gia phản ứng nó có thể cho đi 2e ở 4 s và 5e ở 3d, có hoá trị cao nh ất 7 . Do đó, nó ở phân nhóm Liên kết ion. Liên kết ion được hình thành giữa các nguyên tử có độ âm điện khác nhau nhiều ( 1,7). Khi đó nguyên tố có độ âm đ iện lớn (các phi kim điển hình) thu e của nguyên tử có độ âm đ iện nhỏ (các kim lo ại điển hình) tạo thành các ion ngược dấu. Các ion này hút nhau bằ ng lự c hút tĩnh điện tạo thành phân tử. Ví dụ : Liên kết ion có đặc điểm: Không bão hoà, không định hướng, do đó hợp chất ion tạo thành những mạng lưới ion. Liên kết ion còn tạo thành trong ph ản ứng trao đổ i ion. Ví dụ, khi trộn dung dịch CaCl2 với dung dịch Na2CO3 tạo ra kết tủa CaCO3: Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  12. Liên kết cộng hoá trị: 1 . Đặc điểm. Liên kết cộng hoá trị được tạo thành do các nguyên tử có độ â m điện bằng nhau h oặc khác nhau không nhiều góp chung với nhau các e hoá trị tạo thành các cặp e liên kết chuyển đ ộng trong cùng 1 obitan (xung quanh cả 2 hạt nhân) gọi là obitan phân tử. Dựa vào vị trí củ a các cặp e liên kết trong phân tử , người ta chia thành : 2 . Liên kết cộng hoá trị không cực.  Tạo thành từ 2 nguyên tử của cùng một nguyên tố. Ví dụ : H : H, Cl : Cl.  Cặp e liên kết không bị lệch về phía nguyên tử nào.   Hoá trị của các nguyên tố được tính bằng số cặp e dùng chung.  3 . Liên kết cộng hoá trị có cực.  Tạo thành từ các nguyên tử có độ âm điện khác nhau không nhiều. Ví d ụ : H : Cl.    Cặp e liên kết bị lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.  Hoá trị của các nguyên tố trong liên kết cộng hoá trị có cực được tính b ằng số cặp e dùng chung. Nguyên tố có độ âm điện lớn có hoá trị âm, nguyên tố kia hoá trị dương. Ví dụ,  + trong HCl, clo hoá trị 1 , hiđro hoá trị 1 . 4 . Liên kết cho - nhận (còn gọi là liên kết phối trí). Đó là loại liên kết cộng hoá trị mà cặp e dùng chung chỉ do 1 nguyên tố cung cấp và được gọi là nguyên tố cho e. Nguyên tố kia có obitan trố ng (obitan không có e) được gọi là nguyên tố nhận e. Liên kết cho - nhận được ký hiệu b ằng mũ i tên () có chiều từ ch ất cho sang chất nhận. + + Ví dụ quá trình hình thành ion NH4 (từ NH3 và H ) có b ản ch ất liên kết cho - nhận. Sau khi liên kết cho - nh ận hình thành thì 4 liên kết N - H hoàn toàn như nhau. Do đó, + ta có thể viết CTCT và CTE củ a NH 4 như sau: CTCT và CTE của HNO3: Điều kiện đ ể tạo thành liên kết cho - nhận giữa 2 nguyên tố A  B là: nguyên tố A có đủ 8 e lớp ngoài, trong đó có c ặp e tự do(chưa tham gia liên kết) và nguyên tố B phải có obitan trống. 5 . Liên kết  và liên kết . Về bản chất chúng là những liên kết cộ ng hoá trị. a) Liên kết . Được hình thành do sự xen phủ 2 obitan (của 2e tham gia liên kết)dọc theo trục liên kết. Tu ỳ theo lo ại obitan tham gia liên kết là obitan s hay p ta có các loại liên kết  kiểu s- s, s-p, p-p: Obitan liên kết  có tính đ ối xứng trục, với trụ c đối xứng là trục nối hai hạt nhân nguyên t ử. Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  13. Nếu giữa 2 nguyên tử chỉ hình thành mộ t mối liên kết đơn thì đó là liên kết . Khi đó, do tính đối xứng củ a obitan liên kết , hai nguyên tử có th ể quay quanh trục liên kết. b ) Liên kết . Được hình thành do sự xen phủ giữa các obitan p ở hai bên trục liên kết. Khi giữa 2 nguyên tử hình thành liên kết b ội thì có 1 liên kết , còn lại là liên kết . Ví dụ trong liên kết  (bền nhất) và 2 liên kết  (kém bền hơn). Liên kết  không có tính đố i xứng trục nên 2 nguyên tử tham gia liên kết không có kh ả năng quay tự do quanh trục liên kết. Đó là nguyên nhân gây ra hiện tượng đồng phân cis-trans của các hợp chất hữu cơ có nối đôi. 6 . Sự lai hoá các obitan.  Khi giải thích khả năng h ình thành nhiều loại hoá trị của mộ t nguyên tố (như củ a Fe, Cl, C…) ta không thể căn cứ vào số e độ c thân ho ặc số e lớp ngoài cùng mà ph ải dùng khái niệm m ới gọi là "sự lai hoá obitan ". Lấy nguyên tử C làm ví dụ : Cấu hình e của C (Z = 6). Nếu dựa vào số e độ c thân: C có hoá trị II. Trong thực tế, C có hoá trị IV trong các hợp ch ất hữu cơ. Điều này được giải thích là do sự "lai hoá" obitan 2s với 3 obitan 2p tạo thành 4 obitan q m ới (obitan lai hoá) có năng lượ ng đồng nh ất. Khi đó 4e (2e củ a obitan 2s và 2e củ a obitan 2p)chuyển động trên 4 obitan lai hoá q và tham gia liên kết làm cho cacbon có hoá trị IV. Sau khi lai hoá, cấu hình e của C có d ạng:  Các kiểu lai hoá thường gặp. 3 a) Lai hoá sp . Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s với 3 obitan p tạo thành 4 obitan lai hoá q định hướng từ tâm đ ến 4 đỉnh của tứ diện đều, các trụ c đối xứng củ a chúng tạo với nhau những góc o 3 b ằng 109 28'. Kiểu lai hoá sp được gặp trong các nguyên tử O, N, C n ằm + trong phân tử H2O, NH3, NH 4, CH4,… 2 b ) Lai hoá sp . Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s và 2obitan p tạo thành 3 obitan lai hoá q định 2 hướng từ tâm đến 3 đ ỉnh của tam giác đều. Lai hoá sp được gặp trong các phân tử BCl3, C2H4,… c) Lai hoá sp. Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s và 1 obitan p tạo ra 2 obitan lai hoá q định hướng thẳng hàng với nhau. Lai hoá sp được gặp trong các phân tử BCl2, C2H2,… Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  14. Liên kết hiđro Liên kết hiđro là mối liên kết phụ (hay mố i liên kết thứ 2) của nguyên tử H với nguyên t ử có độ âm điện lớn (như F, O, N…). Tức là nguyên tử hiđro linh động bị hút bởi cặp e c hưa liên kết của nguyên tử có độ âm đ iện lớn hơn. Liên kết hiđ ro được ký hiệu bằng 3 dấu chấm ( … ) và không tính hoá trị cũng như số oxi hoá. Liên kết hiđro được hình thành giữa các phân tử cùng loại. Ví dụ: Giữa các phân tử H2O, HF, rượu, axit… hoặc giữa các phân tử khác lo ại. Ví dụ: Giữ a các phân tử rượu hay axit với H2O: hoặc trong mộ t phân tử (liên kết hiđro nộ i phân tử). Ví dụ : Do có liên kết hiđro toạ thành trong dung dịch nên: + Tính axit của HF giảm đi nhiều (so với HBr, HCl). + Nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của rượu và axit hữu cơ tăng lên rõ rệt so với các hợp chất có KLPT tương đương. Định luật Avôgađrô. 1 . Nội dung: ở cùng mộ t điều kiện (nhiệt độ và áp suất) những th ể tích bằng nhau của mọ i chất k hí đều chứa số phân tử khí bằng nhau. 2 . Hệ quả: a) Th ể tích mol phân tử. ở cùng điều kiện (T, P), 1 mol củ a m ọi chất khí đ ều chiếm thể tích b ằng nhau. Đặc biệt, ở điều kiện tiêu chuẩn (T = 273K, P = 1atm = 760 mmHg) 1 mol khí bất kỳ chi ếm thể tích 22,4 l. Th ể tích này được gọi là thể tích mol ở đktc . Công thức liên h ệ giữ a số mol khí (n) và th ể tích (Vo) ở đktc là. Khi n = 1 mol  Vo = 22,4 Khối lượng mol: M = 22,4.D D là kh ối lượng riêng của chất khí đo ở đ ktc, tính bằng g/l. b) Tỷ khố i của khí này so với khí khác: Tỷ khối của khí này (hay hơi) A so với khí B (ký hiệu là d A/B) là tỷ số khối lượng của 1 thể tích khí A so với khối lượng của mộ t thể tích tương đương khí B, khi đo ở cùng T và P. m A, mB là khối lượng củ a cùng th ể tích khí A và khí B. Với n mol khí thì: Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  15. c) Tỷ lệ th ể tích các chất khí trong phản ứng hoá học. Các chất khí tham gia phản ứng và t ạo thành sau ph ản ứng theo tỷ lệ th ể tích đúng bằng tỷ lệ giữa các hệ số phân tử của chúng trong phương trình phản ứng và cũng chính bằng tỷ lệ mol của chúng. Ví dụ: N2 + 3H2 = 2NH3. Tỷ lệ mol: 1 : 3 : 2. Tỷ lệ thể tích : 1V : 3V : 2V (ở cùng T, P) Phương trình trạng thái khí lý tưởng.  Phương trình Công thức này thường được sử dụng đ ể tính Vo (th ể tích ở đktc), từ đó tính ra số mol khí n: Phương trình trên còn viết dưới dạng:           Ta lại biết, số m ol khí n = a / M (a là số gam khí). Do đó  Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  16. Hỗn hợp khí. 1 . Áp suất riêng củ a chất khí trong hỗn hợp. Giả sử trong hỗn hợp có 3 khí A, B, C. Các phân tử khí gây ra áp suất tương ứng là PA, PB, PC. Người ta gọi P A, PB và PC là áp su ất riêng của các ch ất khí A, B và C. Vậ y á p suấ t riêng của mộ t chất khí trong hỗn h ợp là áp su ất có được n ếu mộ t mình khí đ ó chiếm toàn bộ thể tích hỗn hợp ở nhiệt độ đã cho. áp su ất chung: P = PA + PB +P C P A, PB và PC tỉ lệ với số mol củ a các khí A, B, C trong hỗn hợp. 2. Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là khối lượng của 22,4 lít hỗn hợp khí đó ở đktc. Ví dụ: của không khí bằng 29 gam. Cách tính : lượng mol trung bình của hỗn hợp 3 khí. + Khối v ào phương trình trên ta có: VA, VB, VC, là th ể tích các khí A, B, C (đo ở cùng điều kiện) khi trộ n thành hỗn hợp. Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)
  17. Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http://www.novapdf.com/)

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản