BỘ GIÁ O DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
Đăng Thị Thu Huyền – Nguyễn Thị Thu Lan
TẬP BÀI GIẢNG
HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 1
HÀ NỘI – NĂM 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
Đăng Thị Thu Huyền – Nguyễn Thị Thu Lan
HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG 1
(Tài liệu dùng cho hệ cử nhân Hóa học)
HÀ NỘI – NĂM 2020
i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁ C KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... iii
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA HÓ A HỌC .......... 2
Mục tiêu: ...................................................................................................................... 2
1.1. Các khái niệm cơ bản ........................................................................................... 2
1.1.1. Nguyên tử - Nguyên tố hóa học - Kí hiệu hóa học ........................................ 2
1.1.1.1. Chất ......................................................................................................... 2
1.1.1.2. Nguyên tử ............................................................................................... 3
1.1.1.3. Nguyên tố hóa học .................................................................................. 4
1.1.1.4. Kí hiệu hóa học ....................................................................................... 5
1.1.2. Phân tử - Chất - Công thức hóa học .............................................................. 5
1.1.2.1. Phân tử .................................................................................................... 5
1.1.2.2. Công thức hóa học .................................................................................. 6
1.1.3. Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử. Khối lượng mol. ...................... 6
1.1.3.1. Đơn vị khối lượng nguyên tử. Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân
tử .......................................................................................................................... 6
1.1.3.2. Mol. Khối lượng mol .............................................................................. 7
1.1.4.1. Phản ứng hó a học ................................................................................... 9
1.1.4.2. Phâ n loại phản ứng hó a học .................................................................... 9
1.1.4.3. Phương trình hóa học ........................................................................... 10
1.1.5. Đương lượng ................................................................................................ 10
1.1.5.1. Đương lượng của một nguyên tố .......................................................... 10
1.1.5.2. Đương lượng của một hợp chất ............................................................ 10
ii
1.1.5.3. Đương lượng gam ................................................................................. 11
1.2. Hệ đơn vị ............................................................................................................ 11
1.2.1. Hệ đơn vị quốc tế ......................................................................................... 11
1.2.1.1. Hệ SI cơ sở ........................................................................................... 12
1.2.1.2. Đơn vị dẫn xuất từ đơn vị SI cơ sở ....................................................... 13
1.2.2. Đơn vị phi SI ............................................................................................... 13
1.2.2.1.Một số đơn vị phi SI thông dụng ........................................................... 13
1.2.2.2. Hệ đơn vị nguyên tử ............................................................................. 14
1.3. Các định luật cơ bản ........................................................................................... 14
1.3.1. Định luật bảo toàn khối lượng ..................................................................... 14
1.3.2. Định luật đương lượng ................................................................................ 15
1.3.3. Định luật thành phần không đổi .................................................................. 15
1.3.4. Định luật tỉ lệ bội ......................................................................................... 16
1.3.5. Các định luật về chất khí ............................................................................. 16
1.3.5.1. Định luật Avogadro .............................................................................. 16
1.3.5.2. Định luật Gay – Lussac về thể tích chất khí ......................................... 17
1.3.5.3. Phương trình trạng thái ......................................................................... 17
CHƯƠNG 2 ................................................................................................................... 18
CẤU TẠO NGUYÊ N TỬ VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀ N ........................................ 18
CÁ C NGUYÊ N TỐ HÓ A HỌC .................................................................................... 18
2.1. Cấu tạo nguyên tử ............................................................................................... 18
2.1.1. Nguyên tử, thành phần cấu trúc của nguyên tử ........................................... 18
2.2.1.1. Theo các nhà triết học cổ Hy Lạp ......................................................... 19
2.2.1.2. Theo John Dalton ................................................................................. 19
2.2.1.3. Mẫu nguyên tử của Thomson ............................................................... 21
2.2.1.4. Mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford ............................................. 23
2.2.1.5. Mẫu nguyên tử của Bohr ...................................................................... 23
iii
2.2.1.6. Quan điểm hiện đại (quan điểm cơ lượng tử) ....................................... 24
2.2. Hạt nhân nguyên tử ............................................................................................. 25
2.2.1. Cấu tạo hạt nhân .......................................................................................... 25
2.2.1.1. Thành phần hạt nhân ............................................................................ 25
2.2.1.2. Cấu trúc hạt nhân .................................................................................. 25
2.2.1.3. Bán kính hạt nhân ................................................................................. 26
2.2.2. Lực liên kết và năng lượng liên kết hạt nhân .............................................. 27
2.2.2.1. Lực liên kết hạt nhân ............................................................................ 27
2.2.2.2. Năng lượng liên kết hạt nhân ............................................................... 28
2.2.2.3. Năng lượng liên kết riêng và độ bền của hạt nhân ............................... 28
2.3. Vỏ nguyên tử ...................................................................................................... 29
2.3.1. Thuyết lượng tử Planck và đại cương về cơ học lượng tử .......................... 29
2.3.1.1. Thuyết lượng tử Planck ........................................................................ 29
2.3.1.2. Đại cương về cơ học lượng tử .............................................................. 32
2.3.1.3. Áp dụng phương trình Schroedinger vào bài toán hạt chuyển động tự do
trong hộp thế một chiều sâu vô hạn ................................................................... 37
2.3.2. Nguyên tử Hydrogen và ion giống Hydrogen ............................................. 39
2.3.2.1. Mở đầu .................................................................................................. 39
2.3.2.2. Nguyên tử Hydrogen và ion giống Hydrogen ...................................... 40
2.3.2.3. Quang phổ nguyên tử hydrogen ........................................................... 46
2.3.2.4. Một số khái niệm cơ bản ...................................................................... 49
2.3.2.5. Spin electron. Hà m orbital spin ............................................................ 56
2.3.2.6. Một số tóm tắt về bốn số lượng tử ........................................................ 57
2.3.3. Nguyên tử nhiều electron (hệ 1 hạt nhân, nhiều electron) .......................... 59
2.3.3.1. Một số cơ sở ......................................................................................... 59
2.3.3.2. Cấu hình electron .................................................................................. 63
2.4. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học ........................................................ 65