I. XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI BÁN KÍNH NGUYÊN TỬ
Bán kính nguyên tử là khoảng cách từ hạt nhân đến electron ở lớp vỏ ngoài cùng
1. Trong một chu kì
Trong một chu kì, từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì bán kính nguyên tử có xu hướng giảm vì điện tích hạt nhân tăng dần nên hạt nhân sẽ hút electron mạnh hơn.
Trả lời câu 1 sgk trang 39:
Các nguyên tố chu kì 2 có 2 lớp electron.
Mô hình nguyên tử của Li (Z = 3) và F (Z = 9) theo Rutherford – Bohr như sau:
Li và F đều cùng có 2 lớp electron, tuy nhiên điện tích hạt nhân của F lớn hơn Li nên hạt nhân của F sẽ hút electron lớp ngoài cùng mạnh hơn làm cho bán kính nguyên tử F nhỏ hơn Li.
2. Trong một nhóm
Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì bán kính nguyên tử có xu hướng tăng dần vì số lớp electron tăng dần.
Hình vẽ mô hình nguyên tử Li, Na và K
Nguyên tử Li, Na và K có điện tích nguyên tử tăng nhưng bán kính không giảm vì số lớp electron tăng.
Trả lời câu luyện tập 1 trang 39:
Trong các chu kì 3, 4, 5 theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân bán kính nguyên tử của các nguyên tố giảm dần.
Trả lời câu luyện tập 2 sgk trang 39:
Đều có 1 lớp electron nhưng nguyên tử He có điện tích hạt nhân +2 lớn hơn nguyên tử H (điện tích hạt nhân là +1) nên hút electron lớp ngoài cùng mạnh hơn, làm cho bán kính của He nhỏ hơn bán kính của H.
Mặt khác, nguyên tử He chỉ có 1 lớp electron nên bán kính là nhỏ nhất trong bảng tuần hoàn.
II. XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI ĐỘ ÂM ĐIỆN, TÍNH KIM LOẠI VÀ TÍNH PHI KIM.
1. Độ âm điện
Độ âm điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron liên kết của một nguyên tử trong phân tử.
- Cặp electron liên kết của phân tử H$_{2}$ không bị lệch về phía nguyên tử nào vì độ âm điện của 2 nguyên tử H là giống nhau.
- Cặp electron liên kết trong phân tử NH$_{3}$ và H$_{2}$O bị lệch nhiều hơn về phía các nguyên tử N và O vì N và O có độ âm điện lớn hơn H.
- Trong một chu kì đi từ trái qua phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì độ âm điện có xu hướng tăng dần vì điện tích hạt nhân tăng đồng thời bán kính nguyên tử giảm làm khả năng hút cặp electron liên kết càng mạnh.
- Trong một nhóm A, đi từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện có xu hướng giảm dần vì sự tăng nhanh của bán kính nguyên tử làm lực hút của hạt nhân tới cặp electron liên kết càng yếu.
- Độ âm điện của nguyên tố X (Z = 14) nhỏ hơn độ âm điện của nguyên tố Y (Z = 16). Vì 2 nguyên tố này thuộc cùng một chu kì, nhưng nguyên tố Y có điện tích hớn hơn X.
2. Tính kim loại, tính phi kim.
a)
-
Trong một chu kì, từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần nên lực hút của hạt nhân tới electron hóa trị tăng, làm tăng khả năng nhận electron, do đó, tính phi kim của nguyên tố tăng dần.
-
Trong một nhóm A, mặc dù điện tích hạt nhân tăng dần nhưng do bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng nhanh, nên lực hút của hạt nhân tới electron hóa trị giảm dần, làm giảm khả năng nhận thêm electron, do đó tính phi kim giảm.
b)
-
Nguyên tử càng dễ nhường electron thì tính kim loại càng tăng.
-
Nguyên tử càng dễ nhận electron thì tính kim loại càng giảm.
-
Trong một chu kì, từ trái qua phải (theo chiều Z tăng) thì tính kim loại có xu hướng giảm dần và tinh phi kim có xu hướng tăng dần vì khả năng nhường electron giảm, khả năng nhận electron tăng.
-
Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới (theo chiều Z tăng) thì tính kim loại có xu hướng tăng dần và tính phi kim có xu hướng giảm dần vì khả năng nhường electron tăng, khả năng nhận electron giảm.
-
Tính phi kim của các nguyên tố O, S, F được sắp xếp theo chiều tăng dần:
F > O > S . Vì O (Z = 8) và F (Z = 9) thuộc cùng một chu kì. Theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ta được tính phi kim F > O . O và S thuộc cùng một nhóm A. Theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ta được tính phi kim O > S.
III. XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN VÀ TÍNH ACID, TÍNH BASE CỦA CÁC OXIDE VÀ CÁC HYDROXIDE THEO CHU KÌ.
1. Thành phần và tính acid, tính base của các oxide cao nhất trong một chu kì.
a) Thành phần các oxide cao nhất trong một chu kì
Oxide cao nhất của một nguyên tố là oxide mà trong đó nguyên tố này có hóa trị đúng bằng số thứ tự nhóm của nguyên tố đó (trừ fluorine)
Công thức oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 2 từ Li đến N là: Li$_{2}$O, BeO, B$_{2}$O$_{3}$, CO$_{2}$, N$_{2}$O$_{5}$.
Xu hướng biến đổi thành phần của các oxide cao nhất: Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tỉ lệ số nguyên tử oxygen với số nguyên tử nguyên tố còn lại trong các oxide cao nhất có xu hướng tăng dần.
b) Tính acid – base của các oxide cao nhất trong một chu kì
- Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân , tính acid của các oxide cao nhất có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.
- Không dùng chậu nhôm để đựng nước vôi tôi vì nước vôi tôi (Ca(OH)2) sẽ làm thủng chậu nhôm do có phản ứng:
Al$_{2}$O$_{3}$ + Ca(OH)$_{2}$ + 3H$_{2}$O → Ca[Al(OH)$_{4}$]$_{2}$
2Al + Ca(OH)$_{2}$ + 6H$_{2}$O → Ca[Al(OH)$_{4}$]$_{2}$ + 3H$_{2}$
2. Thành phần và tính acid, tính base của các hydroxide trong một chu kì.
|
Số thứ tự nhóm A |
Hydroxide |
Tính acid, base |
|
IA |
NaOH |
Tính base mạnh |
|
IIA |
Mg(OH)$_{2}$ |
Tính base yếu |
|
IIIA |
Al(OH)$_{3}$ |
Hydroxit lưỡng tính |
|
IVA |
H$_{2}$SiO$_{3}$ |
Tính acid yếu |
|
VA |
H$_{3}$PO$_{4}$ |
Tính acid trung bình |
|
VIA |
H$_{2}$SO$_{4}$ |
Tính acid mạnh |
|
VIIA |
HClO$_{4}$ |
Tính acid rất mạnh |
Kết luận: Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.