Hóa đại cương

Đăng trên : dayhoc24h.com

PHẦN I :

1

Tác giả: Thầy Quyền 0904 910 933

HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chuyên đề 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - LIÊN KẾT HÓA HỌC - BẢNG HTTH CÁC NGUYÊN
TỐ HÓA HỌC

A. Bài giảng tóm tắt:
I. Cấu trúc nguyên tử:
1. Thành phần cấu tạo nguyên tử:
Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ, trung hòa về điện, cấu tạo nên nguyên tố hóa học đồng thời cấu tạo nên
chất.
Nguyên tử gồm :
- 1 nhân nằm ở tâm nguyên tử
Nhân chứa 2 loại hạt:
+ Proton (p) mang điện tích dương
+ Notron (n) không mang điện tích
- Các e hay e chuyển động quanh hạt nhân mang điện tích âm.
Khối lượng và điện tích của các hạt:
Hạt
Proton (p)
Notron (n)
Electron (e)

Khối lượng
1,67.10-27 kg = 1u
1,67.10-27 kg = 1u
9,1.10-31 kg = 5,5 . 10 -4 u

Điện tích
+ 1,6.10-19C = 1+
0
-1,6.10-19C = 1-

2. Hạt nhân:
+ Z là số proton → điện tích hạt nhân là Z+ → Số điện tích hạt nhân là Z.
+ Z cũng được gọi là số hiệu nguyên tử.
+ Mặt khác trong nguyên tử trung hòa về điện nên :
Số p = Số e = Số hiệu nguyên tử = số điện tích hạt nhân
+ Số khối A = Z + N ( Z - số proton, N- Số notron ) Chính là tổng số hạt có trong hạt nhân.
+ Khối lượng nguyên tử = ∑ Khối lượng p +∑ Khối lượng n + ∑ Khối lượng e
( mp = mn = 10 000 lần me → Bỏ qua khối lượng e)
→ Khối lượng nguyên tử tính theo u ( Nguyên tử khối) = ( Z + N) u.
A
+ Kí hiệu nguyên tử: Z X
Thông thường với 82 nguyên tố đầu trong bảng HTTH ( Z ≤ 82 ) thì:
N
S
S
1 ≤ ≤ 1,524 hay
≤Z≤
Z
3,524
3
S = ∑ ( p + n + e) = 2p + n = 2Z + N
3. Đồng vị:
- Đồng vị là hiện tượng những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó khác
nhau về số khối.
1
2
3
Thí dụ: Hidro có 3 đồng vị: 1 H , 1 H , 1 H
- Nguyên tử khối trung bình M
M 1.x1 + M 2 .x2 + .... + M n .xn
x1 + x2 + ... + xn
M1, M2, ... Mn là nguyên tử khối trung bình mỗi đồng vị ( cũng được xem là số khối của mỗi đồng vị )
x1, x2 , .... xn - là số nguyên tử hay phần % về số nguyên tử của mỗi đồng vị.
M

=

4. Vỏ nguyên tử:

2
- Electron chuyển động xung quanh hạt nhân với tốc độ rất lớn tạo nên vùng không gian mang điện tích
âm gọi là mây e.
- Vùng có mật độ điện tích âm lớn nhất ( xác suất có mặt e nhiều nhất) gọi là obitan ( AO)
- Tùy thuộc vào mức năng lượng mà các e ở phần vỏ nguyên tử được phân thành các lớp và phân lớp:
+ Các lớp:
Số TT lớp
1
2
3
4
5
6
7
Tên lớp
K
L
M
N
O
P
Q
+ Phân Lớp: Gồm những e có mức năng lượng bằng nhau. Kí hiệu : s , p , d , f
Số phân lớp có trong một lớp = số thứ tự của lớp;
Lớp K (n=1) có một 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
..................................................................
Số Ao trong một phân lớp
Phân lớp s có 1Ao ( hình cầu)
Phân lớp p có 3Ao
Phân lớp d có 5Ao
Phân lớp f có 7Ao
→ Lớp thứ n có n2 Ao.
- Quy tắc phân bố e trong nguyên tử - Cấu hình:
+ Nguyên lý vững bền: Ở TT cơ bản các e chiếm lần lượt mức năng lượng từ thấp tới cao.
→ Cách nhớ trật tự mức năng lượng theo quy tắc Klescoski theo chiều mũi tên.
+ Nguyên lí Pauli: Mỗi Ao chỉ chứa 2e và 2 e có chiều tự quay ngược nhau.
→ Trong một lớp chứa tối đa = 2.n2 electron.
+ Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp các e sẻ phân bố trên các Ao sao cho tổng số e độc thân là
lớn nhất.
+ Cấu hình electron:
Biểu diễn sự phân bố e trên các phân lớp thuộc các lớp khác nhau.
Chú ý:
→ Từ nguyên tố có Z=21 trở đi lưu ý khi viết cấu hình e từ trong ra ngoài.
Fe (Z=26): 1s 2 2 s 2 2 p 6 3s 2 3 p 6 3d 6 4s 2
→ Nếu ở dạng: (n-1)d4 ns2 chuyển thành (n-1)d5 ns1
(n-1)d9 ns2 chuyển thành (n-1)d10 ns1
- Đặc điểm của lớp e ở lớp ngoài cùng:
+ Lớp ngoài cùng có tối đa là 8e
+ Các nguyên tử có 8e ở lớp ngoài cùng là khí hiếm ( Trừ He có 2e)
+ Các nguyên tử có 5,6,7e ở lớp ngoài cùng là phi kim
+ Các nguyên tử có 1,2,3e ở lớp ngoài cùng là kim loại
+ Các nguyên tử có 4e ở lớp ngoài cùng có thể là phi kim ( C, Si) hay kim loại.

CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Xác định nguyên tố dựa vào các loại hạt trong nguyên tử của nguyên tố
- Lưu ý khi giải:
Nguyên tử của mỗi nguyên tố có một số Z đặc trưng nên để xác định nguyên tố ta cần xác định Z thông
qua việc lập và giải phương trình về số hạt.
- Cần nhớ:
+ P = Z = E
+ S = P + E + N = 2P + N = 2Z + N
Số hạt mang điện là P+E = 2Z
Số hạt không mang điện N
+ Nếu Z ≤ 82 →

1≤

N
S
S
≤ 1,524 hay
≤Z ≤
Z
3,524
3


3


VD1: Một nguyên tử A có tổng số hạt là 46, số hạt không mang điện bằng 8/15 số hạt mang điện. Xác
định nguyên tố A.
VD2: Một nguyên tố X có tổng số hạt p, n, e là 52. Tìm nguyên tố X.
VD3: Một nguyên tử có tổng số hạt là 62 và số khối nhỏ hơn 43. Tim số p,n và khối lượng mol.
Dạng 2: Xác định số hạt mỗi loại trong nguyên tử của một nguyên tố dựa vào kí hiệu nguyên tử hoặc
dựa vào dữ kiện số hạt của nguyên tử hay trong ion tương ứng.
Một số lưu ý khi giải:
A
Cần nhớ: - Kí hiệu nguyên tử Z X
- Sơ đồ :

M → M n + + ne

X + me → X m −
n- số e do M nhường
m- số e do X nhận
VD:
1. Cho biết nguyên tử của nguyên tố A có tổng số hạt bằng 58, Số khối của nguyên tử nhở hơn 40. Hãy
xác định số p, n, e trong nguyên tử.
2. Tổng số các loại hạt trong nguyên tử X là 46, trong nguyên tử kim loại Y là 34 và nguyên tử khí hiếm
Z là 120. Hãy viết kí hiệu nguyên tử X, Y, Z.
3. Trong anion X3- tổng số các hạt 111; số e = 48% số khối. Tìm số p, n, e và số khối A của X3-.
4. Hợp chất vô cơ A có công thức là X2Y3 tổng số các hạt trong A là 296, trong đó số hạt mang điện
nhiều hơn số hạt không mang điện là 88. Số khối của X nhiều hơn của Y là 20. Số p của Y và số e của
X, số khối Y theo thứ tự 3 số lập thành một cấp số cộng. Tìm công thức phân tử của A.
Dạng 3: Bài tập về đồng vị
- Xác định nguyên tử khối trung bình M khi biết thành phần các đồng vị và ngược lại
- Xác định số khối của đồng vị khi biết M và thành phần các đồng vị.
Nguyên tử khối trung bình M
M 1.x1 + M 2 .x2 + .... + M n .xn
x1 + x2 + ... + xn
M1, M2, ... Mn là nguyên tử khối trung bình mỗi đồng vị ( cũng được xem là số khối của mỗi đồng vị )
x1, x2 , .... xn - là số nguyên tử hay phần % về số nguyên tử của mỗi đồng vị.
M

=

Chúng ta có thể dùng phương pháp đường chéo cho dạng bài này:
x1, M1

M2 - M
M

x1, M2

→

x1 M 2 − M
=
x2
M − M1

M- M1

( M1 < M2)

VD:
63
65
1. Nguyên tử khối trung bình của Cu bằng 63,54. Cu có hai đồng vị bền là 29 Cu và 29 Cu . Xác định
thành phần % của mỗi đồng vị.
10
11
2. Nguyên tử khối trung bình của B bằng 10,81u. Biết B có hai đồng vị 5 B và 5 B . Phần % số nguyên
tử đồng vị

11
5

B

trong axit H3BO3 là?

3. Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là
tử. Phần % đồng vị

63
29

63
29

Cu và

65
29

4
65
Cu , trong đó đồng vị 29 Cu chiếm 27% về số nguyên

Cu trong Cu2O là bao nhiêu?

Dạng 4: Bài toán về quan hệ giữa kích thước - Khối lượng - Khối lượng riêng - Bánh kính nguyên tử
Lưu ý:
- Thể tích của hạt nhân và nguyên tử tính theo công thức thể tích hình cầu:
4
V = ∏ r3
3
Π = 3,14 ; r - là bán kính hạt nhân và nguyên tử.
1 mol nguyên tử chứa N = 6,02.1023 nguyên tử
Do me bé hơn nhiều so với mp , mN nên khối lượng nguyên tử tập chung chủ yếu ở hạt nhân.
1u = 1,67.10-27kg
1A0 = 10-8cm = 10-10m = 10-1nm.
- Khối lượng riêng của hạt nhân hoặc nguyên tử tính theo công thức :
m
d = ( g / cm3 , kg / m3 )
V
VD:
1. Nguyên tử Zn có bán kính r = 1,35.10-1nm và có nguyên tử khối là 65u.
a , Khối lượng riêng của nguyên tử Zn (g/cm3) là:
A. 10,48
B. 10,29
C. 8,46
D. 0,09
b, Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân có bán kính r = 2.10-6nm. Khối
lượng riêng hạt nhân nguyên tử Zn là
A. 4,34.1015
B. 3,22.1015
C. 2,66.1015
D. 4,22.1015
2. Nguyên tử nhôm có bán kính 1,43 và có nguyên tử khối là 27.
a , Tính khối lượng riêng của nguyên tử Al.
b, Trong thực tế thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử chỉ bằng 74% của tinh thể , còn lại là khe trống.
Định khối lượng riêng đúng của Al.
3. Bán kính gần đúng của hạt notron là 1,5.10-15m, còn khối lượng của notron bằng 1,675.10-27kg. Tính
khối lượng riêng của notron.
II. BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
1. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng HTTH:
- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
- Các nguyên tố có cùng số lớp e trong nguyên tử được xếp thành một hàng.
- Các nguyên tố có cùng số e ở lớp ngoài cùng xếp thành một cột.
2. Cấu tạo bảng tuần hoàn:
- Ô nguyên tố:
Số thứ tự Z = Số đơn vị điện tích hạt nhân = số p = Số e
- Chu kỳ:
Số thứ tự của chu kỳ = số lớp e
Trong bảng HTTH có 7 chu kỳ : chu kỳ 1, 2, 3 là chu kỳ bé và còn lại là chu kỳ lớn
- Phân nhóm:
Nhóm A
+ Những nguyên tố mà trong nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp s hoặc p gọi là nguyên tố s và
p.
+ Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm chính có số e lớp ngoài cùng = số thứ tự của nhóm.
Nhóm B
+ Gồm những nguyên tố mà nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp d hoặc f gọi là các nguyên tố d
và f.
+ Để xác định số thứ tự của nhóm cần dựa vào tổng số e ở hai phân lớp (n-1)dxnSy . Khi đó nếu:
x + y <8 thì x+y = số thứ tự của nhóm
8 ≤ x+y ≤ 10 thuộc nhóm VIIIB
x+y > 10 thì x+y - 10 = Số thứ tự của nhóm.
3. Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố:
- Trong một chu kỳ theo chiều tăng của điện tích hạt nhân: Bán kính nguyên tử giảm, ....

5
- Trong một nhóm theo chiều từ trên xuống bán kính nguyên tử tăng, ...
- Hóa trị:
Trong một chu kỳ từ trái qua phải hóa trj cao nhất với oxi từ 1 đến 7 và hóa trị của phi kim đối với H
giảm từ 4 đến 1.
IA
R2O
RH

IIA
RO
RH2

IIIA
R2O3
RH3

IVA
RO2
RH4

VA
R2O5
RH3

VIA
RO3
RH2

VIIA
R2O7
RH

Dạng 1: Xác định tính chất của các nguyên tố và công thức hợp chất dựa vào đặc điểm lớp e ngoài cùng
hoặc dựa vào vị trí trong bảng HTTH.
Một số lưu ý:
- Lớp e ngoài cùng có 1, 2, 3e → Kim loại ( Trừ H, He, B)
- Lớp e ngoài cùng có 5, 6, 7e → Phi kim
- Lớp e ngoài cùng có 8e → Khí hiếm
- Lớp e ngoài cùng có 4e → Phi kim( C, Si) và kim loại( Sn, Pb)
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
R2O
RO
R2O3
RO2
R2O5
RO3
R2O7
RH
RH2
RH3
RH4
RH3
RH2
RH
VD
1. Tỉ số % của nguyên tố R trong oxit bậc cao nhất với % của R trong hợp chất khí với H là 0,6994. R là
nguyên tố phi kim ở nhóm lẻ. Xác định R.
2. Oxit cao nhất của một nguyên tố R ứng với công thức R2O5 . Hợp chất của R với H chứa 82,35%R
theo khối lượng. Nguyên tố R là?
3. Hợp chất với H của nguyên tố R là RH4. Oxit cao nhất của R chứa 53,3%O theo khối lượng. R là
nguyên tố nào?
4. A, B là hai nguyên tố thuộc phân nhóm chính trong hệ thống tuần hoàn. Nguyên tử A có 2e ở lớp
ngoài cùng. Hợp chất X của A với H chứa 98,56%A. Nguyên tử B có 7e ở lớp ngoài cùng. Y là hợp chất
của B với H. Cho 200g dd Y 7,3% tác dụng vừa đủ với 27,8g X thu được khí D và dd E.
a . Xác định khối lượng nguyên tử của A, B. Tên khí D?
b. Tìm nồng độ % của chất tan trong E?
Dạng 2: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm A liên tiếp thông qua đơn vị điện tích hạt nhân trung bình
- Trường hợp 1: 2 nguyên tố thuộc cùng chu kỳ.
Lúc đó giả sử ZA < ZB thì ZB= ZA + 1
- Trường hợp 2: 2 nguyên tố khác chu kỳ
Lúc đó giả sử ZA < ZB .
Z
Từ tổng Z của hai nguyên tố A và B suy ra Z =
2
→ ZA < Z < ZB → giới hạn các khả năng có thể xảy ra đối với A hay B đồng thời kết hợp giả thiết để
chon nghiệm.
VD
1. Ba nguyên tố X, Y, Z có tổng số điện tích hạt nhân bằng 16, hiệu điện tích hạt nhân giữa X và Y là 1.
Tổng số e trong ion [XY3]- là 32. Xác định X, Y, Z và [XY3]-.
2. X, Y, Z là 3 kim loại liên tiếp trong một chu kỳ. Tổng số khối của chúng là 74. Xác định X, Y, Z
3. Hai nguyên tố A và B kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ của bảng tuần hoàn có tổng đơn vị điện tích
hạt nhân là 25.
a. Viết cấu hình để xác định A và B thuộc chu kì nài nhóm nào?
b. So sánh tính chất hóa học của chúng.
4. Phân tử X2Y có tổng số proton là 23. Biết X và Y nhóm A liên tiếp trong cùng chu kì. Dựa vào cấu
hình e các nguyên tử X, Y. Tìm công thức phân tử và gọi tên X2Y.
Dạng 3: Từ cấu hình e suy ra vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn và ngược lại từ vị trí suy ra cấu
hình e.

VD
- Viết cấu hình các nguyên tố Z = 11, 16, 24, 26

6


III. LIÊN KẾT HÓA HỌC
1. Khái niệm: Là sự kết hợp giữa các nguyên tử để tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững.
2. Quy tắc bát tử:
Khi tạo liên kết hóa học, nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với các nguyên tử khác
để đạt được cấu hình bền vững của khí hiếm 8e ( Hoặc He 2e) ở lớp ngoài cùng.
3. Phân loại liên kết hóa học:
4. Sự lai hóa:

Còn nữa ...................

Hóa đại cương

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Hóa đại cương

Similar to Hóa đại cương (20)

More from Quyen Le

More from Quyen Le (20)

Hóa đại cương