Bài 8 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Yêu cầu cần đạt được khi học sinh học xong bài này: • Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học biến đổi một cách tuần hoàn. • Số electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của các nguyên tố thuộc nhóm A. • Nhìn vào vị trí nguyên tố trong một nhóm A suy ra được số electron hóa trị của nó. Từ đó dự đoán tính chất của nguyên tố. • Giải thích sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố. I. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A Chu kì / Nhóm IA IIA IIA IVA VA VIA VIIA VIIIA 1 H 1s1 He 1s2 2 Li 2s1 Be 2s2 B 2s22p1 C 2s22p2 N 2s22p3 O 2s22p4 F 2s22p5 Ne 2s22p6 3 Na 3s1 Mg 3s2 Al 2s23p1 Si 2s23p2 P 2s23p3 S 2s23p4 Cl 2s23p5 Ar 2s23p6 4 K 4s1 Ca 4s2 Ga 4s24p1 Ge 4s24p2 As 4s24p3 Se 4s24p4 Br 4s24p5 Kr 4s24p6 5 Rb 5s1 Sr 5s2 In 5s25p1 Sn 5s25p2 Sb 5s25p3 Te 5s25p4 I 5s25p5 Xe 5s25p6 6 Cs 6s1 Ba 6s2 Tl 6s26p1 Pb 6s26p2 Bi 6s26p3 Po 6s26p4 At 6s26p5 Rn 6s26p6 7 Fr 7s1 Ra 7s2 Ta thấy, đầu mỗi chu kì là nguyên tố có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns1. Kết thúc mỗi chu kì là nguyên tố có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử là ns2np6 (trừ chu kì 1). - Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A được lặp đi lặp lại sau mỗi chu kì: Chúng biến đổi tuần hoàn. - Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố. II. Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A 1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A có cùng số electron lớp ngoài cùng. Chính sự giống nhau về cấu hình electron lớp ngoài cùng nguyên tử là nguyên nhân của sự giống nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng một nhóm A. Số thứ tự của nhóm (IA, IIA…) cho biết số electron lớp ngoài cùng và đồng thời cũng là số electron hóa trị trong nguyên tử của các nguyên tố đó. Các nguyên tố thuộc hai nhóm IA, IIA là những nguyên tố s, các nhóm A tiếp theo là những nguyên tố p. 2. Một số nhóm A tiêu biểu a) Nhóm VIIIA là nhóm khí hiếm (gồm các nguyên tố : He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Đặc điểm: - Có 8 e lớp ngoài cùng (ns2np6) (trừ He có 2), đó là cấu hình bền vững. - Phân tử gồm một nguyên tử, đều ở trạng thái khí. Tính chất: - Hầu như Không tham gia các phản ứng hóa học, trừ một số trường hợp đặc biệt. b) Nhóm IA là nhóm kim loại kiềm (gồm các nguyên tố : H, Li, Na, K, Rb, Cs). Đặc điểm: - Có 1e lớp ngoài cùng (ns1) nên dễ nhường 1e để tạo cấu hình bền của khí hiếm. - Trong các hợp chất, kim loại kiềm chỉ có hóa trị 1. Tính chất: Kim loại kiềm là những kim loại điển hình. - Tác dụng với oxi tạo thành oxit bazơ tan trong nước. - Tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành hidro và hidroxit kiềm mạnh. - Tác dụng với các phi kim khác tạo muối. c) Nhóm VIIA là nhóm halogen (gồm các nguyên tố : F, Cl, Br, I, At). Đặc điểm: - Có 7e lớp ngoài cùng (ns2np5) nên có khuynh hướng nhận thêm 1e để tạo cấu hình bền của khí hiếm. - Trong các hợp chất với nguyên tố kim loại, các nguyên tố halogen có hóa trị 1. - Ở dạng đơn chất, các phân tử halogen gồm hai nguyên tử: F2, Cl2, Br2, I2. Tính chất: - Tác dụng với kim loại cho muối. - Tác dụng với hidro cho ra các khí. - Hidroxit của những halogen là những axit. . Bài 8 SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Yêu cầu cần đạt được khi học sinh học xong bài này: • Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa. hóa trị của nó. Từ đó dự đoán tính chất của nguyên tố. • Giải thích sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố. I. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố. nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố. II. Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A 1. Cấu hình electron