Tóm t t lý thuy t hoá h c vô c 10ắ ế ọ ơ
Ch ng 1ươ : NGUYÊN TỬ
I. Thành ph n c u t o c a nguyên tầ ấ ạ ủ ử
K t lu n : thành ph n c u t o c a nguyên t g m:ế ậ ầ ấ ạ ủ ử ồ
H t nhân n m tâm nguyên t g m các h t proton và n tronạ ằ ở ử ồ ạ ơ
V nguyên t g m các electron chuy n đ ng xung quanh h t nhânỏ ử ồ ể ộ ạ
Electron
me= 9,1094.10-31 kg
qe= -1,602.10 -19 C kí hi u là – eệo qui c b ng 1-ướ ằ
Proton
H t proton là 1 thành ph n c u t o c a h t nhân nguyên t ,mang đi n tích d ng, kí hi u pạ ầ ấ ạ ủ ạ ử ệ ươ ệ
m= 1,6726.10 -27 kg
q= + 1,602.10 -19 C kí hi u eệo, qui c 1+ướ
N tronơ
H t n tron là 1 thành ph n c u t o c a h t nhân nguyên t , không mang đi n , kí hi uạ ơ ầ ấ ạ ủ ạ ử ệ ệ
n.Kh i l ng g n b ng kh i l ng protonố ượ ầ ằ ố ươ
II.Kích th c và kh i l ng c a nguyên tướ ố ượ ủ ử
1- Kích th cướ
Nguyên t các nguyên t có kích th c vô cùng nh , nguyên t khác nhau có kích th c khácử ố ướ ỏ ố ướ
nhau.
Đơn v bi u di n A(angstron) hay nm(nanomet)ị ể ễ
1nm= 10 -9 m ; 1nm= 10A
1A= 10 -10 m = 10 -8 cm
2- Kh i l ngố ượ
Kh i l ng nguyên t r t nh bé, đ bi u th kh i l ng c a nguyên t , phân t , p, n, e dùngố ượ ử ấ ỏ ể ể ị ố ượ ủ ử ử
đ n v kh i l ng nguyên t , kí hi u u (đvc)ơ ị ố ượ ử ệ
1u = 1/12 kh i l ng 1 nguyên t đ ng v cacbon-12ố ượ ử ồ ị
1u = 19,9265.10 -27 kg/12
= 1,6605.10 -27kg
III-H t nhân nguyên tạ ử
1. Đi n tích h t nhânệ ạ
Proton mang đi n tích 1+, n u h t nhân có Z proton thì đi n tích c a h t nhân b ng Z+ệ ế ạ ệ ủ ạ ằ
Trong nguyên t : ử
S đ n v đi n tích h t nhân = S p = S eố ơ ị ệ ạ ố ố
Ví d ụ: nguyên t Na có Z = 11+ ử ngt Na có 11p, 11eử
2. S kh iố ố
Là t ng s h t proton và n tron c a h t nhân đóổ ố ạ ơ ủ ạ
A = Z + N
Ví d ụ1: H t nhân nguyên t O có 8p và 8n →ạ ử
A = 8 + 8 = 16
Ví d ụ2: Nguyên t Li có A =7 và Z = 3 →ử
Z = p = e = 3 ; N = 7 - 3 =4
Nguyên t Li có 3p, 3e và 4nử
IV- Nguyên t hóa h cố ọ
Tr ng THPT S 1 Nghĩa Hành ườ ố Năm h c 2010 - 2011ọ
H tr ki n th c h h c 10 Trang ỗ ợ ế ứ ố ọ 1
Tóm t t lý thuy t hoá h c vô c 10ắ ế ọ ơ
1.Đ nh nghĩaị
Nguyên t hóa h c là nh ng nguyên t có cùng đi n tích h t nhânố ọ ữ ử ệ ạ
Ví d ụ: T t c các nguyên t có cùng Z là 8 đ u thu c nguyên t oxi, chúng đ u có 8p, 8eấ ả ử ề ộ ố ề
2.S hi u nguyên tố ệ ử
S đ n v đi n tích h t nhân nguyên t c a 1 nguyên t đ c g i là s hi u nguyên t c aố ơ ị ệ ạ ử ủ ố ượ ọ ố ệ ử ủ
nguyên t đó (Z)ố
3.Kí hi u nguyên tệ ử
S kh i ố ố
A
Z
X
S hi u nguyên tố ệ ử
Ví d ụ:
Na
23
11
Cho bi t nguyên t c a nguyên t natri có Z=11, 11p, 11e và 12n (23-11=12)ế ử ủ ố
V - Đ NG VỒ Ị
Các đ ng v c a cùng 1 nguyên t hóa h c là nh ng nguyên t có cùng s proton nh ng khácồ ị ủ ố ọ ữ ử ố ư
nhau v s n tron, do đó s kh i c a chúng khác nhauề ố ơ ố ố ủ
Ví d ụ: Nguyên t oxi có 3 đ ng vố ồ ị
O
16
8
,
O
17
8
,
O
18
8
Chú ý:
-Các nguyên t c a cùng 1 nguyên t có th có s kh i khác nhauử ủ ố ể ố ố
-Các đ ng v có tính ch t hóa h c gi ng nhauồ ị ấ ọ ố
VI- Nguyên t kh i và nguyên t kh i trung bình c a các nguyên t hóa h cử ố ử ố ủ ố ọ
1- Nguyên t kh iử ố
Nguyên t kh i c a 1 nguyên t cho bi t kh i l ng c a nguyên t đó n ng g p bao nhiêuử ố ủ ử ế ố ượ ủ ử ặ ấ
l n đ n v kh i l ng nguyên tầ ơ ị ố ượ ử
Vì kh i l ng nguyên t t p trung nhân nguyên t nên nguyên t kh i coi nh b ng số ượ ử ậ ở ử ử ố ư ằ ố
kh i (Khi không c n đ chính xác)ố ầ ộ
Ví d ụ: Xác đ nh nguyên t kh i c a P bi t P cóZ=15, N=16 ị ử ố ủ ế Nguyên t kh i c a P=31ử ố ủ
2- Nguyên t kh i trung bìnhử ố
Trong t nhiên đa s nguyên t hóa h c là h n h p c a nhi u đ ng v (có s kh i khác nhau)ự ố ố ọ ỗ ợ ủ ề ồ ị ố ố
Nguyên t kh i c a nguyên t là nguyên t kh i trung bình c a các đ ng v đó.ử ố ủ ố ử ố ủ ồ ị
100
bYaX
A+
=
X, Y: nguyên t kh i c a đ ng v X, Yử ố ủ ồ ị
a,b : % s nguyên t c a đ ng v X, Yố ử ủ ồ ị
Ví d :ụ Clo là h n h p c a 2 đ ng vỗ ợ ủ ồ ị
Cl
35
17
chi m 75,77% và ế
Cl
35
17
chi m 24,23% nguyên t kh i trung bình c a clo là:ế ử ố ủ
5.35
100
23,24
100
77,75 ≈+=A
VII- C u hình electron nguyên t ấ ử
Tr ng THPT S 1 Nghĩa Hành ườ ố Năm h c 2010 - 2011ọ
H tr ki n th c h h c 10 Trang ỗ ợ ế ứ ố ọ 2
Tóm t t lý thuy t hoá h c vô c 10ắ ế ọ ơ
1.S chuy n đ ng c a các electron trong nguyên t :ự ể ộ ủ ử
-Các electron chuy n đ ng r t nhanh trong khu v c xung quanh h t nhân nguyên t khôngể ộ ấ ự ạ ử
theo nh ng qu đ o xác đ nh t o nên v nguyên t .ữ ỹ ạ ị ạ ỏ ử
- Trong nguyên t : S e = s p = Zử ố ố
2.L p electron và phân l p electronớ ớ
a.L p electron:ớ
- tr ng thái c b n, các electron l n l t chi m các m c năng l ng t th p đ n caoỞ ạ ơ ả ầ ượ ế ứ ượ ừ ấ ế
(t g n h t nhân ra xa h t nhân) và x p thành t ng l p.ừ ầ ạ ạ ế ừ ớ
- Các electron trên cùng m t l p có m c năng l ng g n b ng nhauộ ớ ứ ươ ầ ằ
-
Th t l p 1 2 3 4 5 6 7ứ ự ớ
Tên l p K L M N O P Qớ
b.Phân l p electron:ớ
- Các e trên cùng m t phân l p có m c năng l ng b ng nhauộ ớ ứ ượ ằ
- Các phân l p đ c kí hi u b ng ch cái th ng : s, p, d, f,…ớ ượ ệ ằ ữ ườ
- Só phân l p = s th t c a l pớ ố ứ ự ủ ớ
Ví d : ụ
+ L p th nh t (l p K,n=1) có 1 phân l p :sớ ứ ấ ớ ớ
+ L p th hai (l p L,n=2) có 2 phân l p : s, pớ ứ ớ ớ
+ L p th ba (l p M,n=3) có 3 phân l p :s, p, dớ ứ ớ ớ
+ L p th t (l p N,n=4) có 4 phân l p: s, p, d, fớ ứ ư ớ ớ
- Các electron phân l p s g i là electron s, t ng t eở ớ ọ ươ ự p, ed,…
c. Obitan nguyên t :ử
Là khu v c không gian xung quanh h t nhân mà đó xác su t có m t electron là l n nh t ( 90%)ự ạ ở ấ ặ ớ ấ
kí hi u là AO.ệ
Trên 1 AO ch ch a t i đa 2 electron đ c g i là electron ghép đôiỉ ứ ố ượ ọ
N u trong 1AO ch a 1 lectron đ c g i là e đ c thânế ứ ượ ọ ộ
N u trong AO không ch a e đ c g i là AO tr ng.ế ứ ượ ọ ố
- Phân l p s có 1 AO hình c u.ớ ầ
- Phân l p p có 3 AO hình s 8 n i cân đ i.ớ ố ổ ố
- Phân l p d có 5 AO hình ph c t p.ớ ứ ạ
- Phân l p f có 7 AO hình ph c t p.ớ ứ ạ
3.S electron t i đa trong m t phân l p , m t l p:ố ố ộ ớ ộ ớ
a.S electron t i đa trong m t phân l p :ố ố ộ ớ
Phân
l p sớ
Phân
l p pớ
Phân
l p dớ
Phân
l p fớ
S e t i đaố ố 2 6 10 14
Cách ghi S2p6d10 f14
- Phân l p đã đ s electron t i đa g i là phân l p electron bão hòa.ớ ủ ố ố ọ ớ
b. S electron t i đa trong m t l p :ố ố ộ ớ
Tr ng THPT S 1 Nghĩa Hành ườ ố Năm h c 2010 - 2011ọ
H tr ki n th c h h c 10 Trang ỗ ợ ế ứ ố ọ 3
Tóm t t lý thuy t hoá h c vô c 10ắ ế ọ ơ
L p ớ
Th t ứ ự
L p Kớ
n=1
L p Lớ
n=2
L p Mớ
n=3
L p Nớ
n=4
S phânl p ố ớ 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
S e t i đa ( 2nố ố 2) 2e 8e 18e32e
- L p electron đã đ s e t i đa g i là l p e bão hòa.ớ ủ ố ố ọ ớ
Thí d : Xác đ nh s l p electron c a các nguyên t :ụ ị ố ớ ủ ử
4.C u hình electron nguyên t ấ ử
a.Nguyên lí v ng b nư ề
- Các e trong nguyên t tr ng thái c b n l n l t chi m các m c năng l ng t th p đ n cao.ử ở ạ ơ ả ầ ượ ế ứ ượ ừ ấ ế
- M c năng l ng c a : 1s2s2p3s3pứ ượ ủ 4s3d5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d...
- Khi đi n tích h t nhân tăng lên s xu t hi n s chèn m c năng l ng gi a s và d hay s và f.ệ ạ ẽ ấ ệ ự ứ ượ ữ
+ L p : tăng theo th t t 1 đ n 7 k t g n h t nhân nh t ớ ứ ự ừ ế ể ừ ầ ạ ấ
+Phân l p: tăng theo th t s, p, d, f.ớ ứ ự
b. Nguyên lí pauli:
Trên 1obitan nguyên t ch a t i đa 2 electron và có chi u t quay khác chi u nhau xung quanhử ứ ố ề ự ề
tr c riêng c a m i electron.ụ ủ ỗ
c. Qui t c hun :ắ
Trong cùng m t phân l p các electron đi n vào các obitan sao cho s lectron đ c thân là l n nh t.ộ ớ ề ố ộ ớ ấ
e. C u hình electron c a nguyên t :ấ ủ ử
- C u hình electron c a nguyên t :ấ ủ ử
C u hình electron c a nguyên t bi u di n s phân b electrron trên các phân l p thu c các l pấ ủ ử ể ễ ự ố ớ ộ ớ
khác nhau.
- Quy c cách vi t c u hình electronướ ế ấ :
+ STT l p e đ c ghi b ng ch s (1, 2, 3. . .)ớ ượ ằ ữ ố
+ Phân l p đ c ghi b ng các ch cái th ng s, p, d, f.ớ ượ ằ ữ ườ
+ S e đ c ghi b ng s phía trên bên ph i c a phân l p.(số ượ ằ ố ở ả ủ ớ 2 , p6 )
- M t s chú ý khi vi t c u hình electron:ộ ố ế ấ
+ C n xác đ nh đúng s e c a nguyên t hay ion. ( s e = s p = Z )ầ ị ố ủ ử ố ố
+ N m v ng các nguyên lí và qui t c, kí hi u c a l p và phân l p ...ắ ữ ắ ệ ủ ớ ớ
+ Qui t c bão hoà và bán bão hoà trên d và f : C u hình electron b n khi các electron đi nắ ấ ề ề
vào phân l p d và f đ t bão hoà ( dớ ạ 10, f14 ) ho c bán bão hoà ( dặ5, f7 )
- Các b c vi t c u hình electron nguyên tướ ế ấ ử
B c 1: Đi n l n l t các e vào các phân l p theo th t tăng d n m c năng l ng.ướ ề ầ ượ ớ ứ ự ầ ứ ượ
B c 2: S p x p l i theo th t các l p và phân l p theo nguyên t c t trong ra ngoài.ướ ắ ế ạ ứ ự ớ ớ ắ ừ
B c 3: Xem xét phân l p nào có kh năng đ t đ n bão hoà ho c bán bão hoà, thì có s s p x pướ ớ ả ạ ế ặ ự ắ ế
l i các electron các phân l p ( ch y u là d và f )ạ ở ớ ủ ế
Ví d :ụ Vi t c u hình electron nguyên t các nguyên t sauế ấ ử ố
+ H( Z = 1)
+ Ne(Z = 10)
+ Cl(Z = 17) 1s22s22p63s23p5
+ Fe, Z = 26, 1s22s22p63s23p63d64s2
+ Cu ( Z = 29); Cr ( Z = 24)
-Cách xác đ nh nguyên t s, p, d, f:ị ố
+ Nguyên t ốs : có electron cu i cùng đi n vào phân l p s.ố ề ớ
Tr ng THPT S 1 Nghĩa Hành ườ ố Năm h c 2010 - 2011ọ
H tr ki n th c h h c 10 Trang ỗ ợ ế ứ ố ọ 4
14N
7
Tóm t t lý thuy t hoá h c vô c 10ắ ế ọ ơ
Na, Z =11, 1s22s22p63s1
+Nguyên t ốp: có electron cu i cùng đi n vào phân l p p.ố ề ớ
Br, Z =35, 1s22s22p63s23p64s23d104p5
Hay 1s22s22p63s23p63d104s24p5
+ Nguyên t ốd: có electron cu i cùng đi n vào phân l p d.ố ề ớ
Co, Z =27, 1s22s22p63s23p64s23d7
Hay 1s22s22p63s23p63d74s2
+ Nguyên t ốf: có electron cu i cùng đi n vào phân l p fố ề ớ
c. C u hình e nguyên t c a 20 nguyên t đ u(sgk)ấ ử ủ ố ầ
d. Đ c đi m c a l p e ngoài cùng:ặ ể ủ ớ
-Đ i v i nguyên t c a t t c các nguyên t , l p ngoài cùng có nhi u nh t là 8 e.ố ớ ử ủ ấ ả ố ớ ề ấ
- Các electron l p ngoài cùng quy t đ nh đ n tính ch t hoá h c c a m t nguyên t .ở ớ ế ị ế ấ ọ ủ ộ ố
+Nh ng nguyên t ữ ử khí hi mế có 8 e l p ngoài cùng (nsở ớ 2np6) ho c 2e l p ngoài cùngặ ớ
(nguyên t He nsử2 ) không tham gia vào ph n ng hoá h c .ả ứ ọ
+Nh ng nguyên t ữ ử kim lo iạ th ng có ườ 1, 2, 3 e l p ngoài cùng.ớ
Ca, Z = 20, 1s22s22p63s23p64s2 , Ca có 2 electron l p ngoài cùng nên Ca là kim lo i.ớ ạ
+Nh ng nguyên t ữ ử phi kim th ng có ườ 5, 6, 7 e l p ngoài cùng.ớ
O, Z = 8, 1s22s22p4, O có 6 electron l p ngoài cùng nên O là phi kim.ớ
+Nh ng nguyên t có ữ ử 4 e l p ngoài cùng có th là ớ ể kim lo i ho c phi kim.ạ ặ
•K t lu nế ậ : Bi t c u hình electronế ấ nguyên t thì ửd đoán tính ch tự ấ hoá h c nguyênọ
t .ố
PH NG PHÁP GI I M T S BÀI TOÁN CH NG 1ƯƠ Ả Ộ Ố ƯƠ
I-M t s đi m l u ý khi gi i toán ch ng nguyên t .ộ ố ể ư ả ươ ử
Trong nguyên t ta luôn có:ử
-S e = s pố ố
-S n = S A ố ố – s pố
-p
≤
n
≤
1,5p hay P
≤
N
≤
1,5Z
-n,p,e thu c t p s nguyên d ng.ộ ậ ố ươ
( sau đó chúng ta bi n đ i b t đ ng th c đ t đó ki m tra nghi m )ế ổ ấ ẳ ứ ể ừ ể ệ
II- M t s bài toán ví dộ ố ụ
1. Bài toán v các h t: Đ xu t nhi u cách gi i, ch n cách gi i hayề ạ ề ấ ề ả ọ ả
Ví d 1: ụ
M t nguyên t có t ng s các lo i h t là 13 . Hãy xác đ nh s l ng t ng lo i h t trongộ ử ổ ố ạ ạ ị ố ượ ừ ạ ạ
nguyên t .ử
Ví d 2: ụ
T ng s h t trong h t nhân nguyên t là 9. Hãy xác đ nh s l ng t ng lo i h t trong nguyênổ ố ạ ạ ử ị ố ượ ừ ạ ạ
t .ử
Ví d 3: ụ
T ng s h t trong nguyên t b ng 115, s h t mang đi n nhi u h n s h t không mang đi nổ ố ạ ử ằ ố ạ ệ ề ơ ố ạ ệ
là 25. Xác đ nh só h t e c a nguyên t đó.ị ạ ủ ử
Tr ng THPT S 1 Nghĩa Hành ườ ố Năm h c 2010 - 2011ọ
H tr ki n th c h h c 10 Trang ỗ ợ ế ứ ố ọ 5