Bài giảng Bài 1 : Nguyên tử và bảng tuần hoàn hóa học

,..
	-------------------------------------------------------------------
	1/. Nguyên tử :gồm vỏ là các hạt electron mang điện âm.và nhân gồm các hạt proton mang điện dương  và các hạt notron không mang điện.
 Tên hạt
 Ký hiệu
 Khối lượng thật
Điện tích 
Vỏ
Electron
e
e=
 Nhân
Proton
p
p=
Notron
n
Không mang điện
  	2/. Ký hiệu nguyên tử:
    Khối lượng hạt nhân = khối lượng P + khối lượng N = A đvC  ≈ nguyên tử khối
    Ví dụ: kí hiệu nguyên tử  cho biết Z = 13 = P = E, A = 27, N = A - Z = 14 
 3/ Đồng vị : Các nguyên tử cùng P, khác N do đó khác A
    Ví dụ: ,   là 2 đồng vị vì cùng có Z = P = 1
 	4/ Nguyên tử lượng trung bình : khối lượng trung bình của các nguyên tử tính theo đvC hay  u 
     (1 u =)
       Với 
     là thành phần phần trăm theo số nguyên tử ( hay mol) của các đồng vị.
           là số khối của các đồng vị tương ứng.
  Ví dụ: Clo có hai đồng vị là    và  , biết    chiếm 75% số nguyên tử. Tìm nguyên tử khối trung bình của Clo ?
  Giải: Vì  % + % = 100% nên khi  chiếm 75% thì % = 100% - 75% = 25%
  Theo công thức    Ta có  
 	5/ Trật tự sắp xếp các phân lớp theo thứ tự tăng dần (quy tắc Klechkowski) 
                1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f  5d 6p 7s
	6. Cấu hình electron: Sự phân bố electron trên các lớp và phân lớp
        - Lớp electron phải ghi bằng số Ả rập:1,2,3...
        - Phân lớp ghi bằng chữ cái thường s, p, d, f.
        - Số lượng electron ghi bằng số ở phía trên ,bên phải của phân lớp (số mũ).Các phân lớp không có electron thì không ghi.
        - Số electron tối đa của phân từng phân lớp:   
        Vd: Ca có 20 electron ,cấu hình electron như sau :
 	7. Các bước viết cấu hình electron:
     a) Viết theo mức năng luợng (ghi ở phần 4):
     Viết từ ..... cho tới khi cộng hết số mũ lại thấy bằng Z đề cho thì ngưng.
        Vd: (Z = 26) có mức năng lượng :
     (Cộng số mũ lại 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26 thì xong mức năng lượng)
     b) Viết cấu hình electron :
     Xếp lại mức năng lượng theo thứ tự từ trái qua phải : lớp nhỏ trước, lớp lớn sau.
       Vd:  xếp lại thành 
     c) Viết thu gọn : Nếu ở bên trái có 10 e, thay bằng , nếu có 18 e thay bằng , nếu có 36 e, thay bằng 
        Vd:
 viết gọn là: 
     d) Trường hợp đặc biệt :
     Nếu  có tự viết thành 
     Vd :   : thành 
     Nếu có tự viết thành 
     Vd:    : thành 
     e) Viết cấu hình cùa cation (ion dương) :
     Viết cấu hình của nguyên tử trước, rồi trừ bớt số electron trong cấu hình vừa mới viết (trừ từ ngoài vào trong)
     Vd: Viết cấu hình :
     Viết cấu hình cho Fe (Z=26):   
     Trừ bớt 3 electron, còn lại:  (Lưu ý :có Z = P = 26 nhưng E = 26 – 3 = 23)
8.Dựa trên cấu hình electron tìm vị trí nguyên tố trong bản tuần hoàn : 
    Tức là tìm chu kỳ, phân nhóm của nguyên tố (khi thi đại học thí sinh không được dùng bảng tuần hoàn nên không thể dùng bảng tuần hoàn 
    để tìm vị trí các nguyên tố):
    a)Tìm chu kỳ: Chu kỳ là lớp lớn nhất (lớp ngoài cùng)
    Vd: Từ cấu hình hay suy ra chu kỳ 4
    b) Xác định nguyên tố đó ở phân nhóm chính hay nhóm phụ:
    Nếu trong hai phân lớp sau cùng không có d thì nguyên tố đó ở nhóm chính.
    Vd : Từ cấu hình hay suy ra nguyên tố ở nhóm chính (A)
    Nếu trong hai phân lớp sau cùng  có d thì nguyên tố đó ở nhóm phụ (B)
    Vd : có ở kế chót nên thuộc phân nhóm phụ
    c)Tìm số thứ tự nhóm:
    Nếu nguyên tố thuộc phân nhóm chính (A): Số luợng electron ở lớp ngoài cùng là số thứ tự nhóm
    Vd1 : Cấu hình electron  có lớp ngoài cùng là ,  mà thì có 2 electron 
              => phân nhóm chính nhóm II ()
    Vd2 : Cấu hình electron của clo là suy ra clo ở phân nhóm chính. Lớp ngoài cùng là , có tổng số electron là 2+5 = 7. 
    Vậy clo thuộc nhóm chính, nhóm VII (viết tắt là ).
    Nếu nguyên tố thuộc phân nhóm phụ (B):
    Tính TỔNG số electron của hai phân lớp sau cùng (2 phân lớp này thuộc 2 lớp khác nhau)
            TỔNG số electron = 11 => nhóm I B
            TỔNG số electron =12 => nhóm II B
            TỔNG số electron = 3 tới 7 => nhóm III B tới VII B
            TỔNG số electron = 8,9,10 => nhóm VIII B (ứng với 3 cột)
    Vd: Sắt có cấu hình electron:  . Trong hai phân lớp sau cùng () có phân lớp d nên Fe thuộc phân nhóm phụ.
    TỔNG số electron của 2 phân lớp sau cùng () là 6 + 2 = 8 nên Fe thuộc phân nhóm VIII B.
9. Đặc điểm lớp electron ngoài cùng :
      - Các nguyên tử có 1,2,3 electron lớp ngoài cùng là kim loại.
      - Các nguyên tử có 4,5,6, electron lớp ngoài cùng là phi kim.
      - Các nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng là khí hiếm, rất bền vững, không tham gia phản ứng hóa học (trừ He có 2 electron vẫn là khí trơ)
      - Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng có thể là kim loại, cũng có thể là phi kim.
10. Công thức hợp chất của R với Oxi, hidro
    a) Công thức với oxi : ( n là số thứ tự nhóm chính)
     Vd:   (n = 3 vì Al nhóm III)
    b) Công thức hợp chất KHÍ của R với hidro:   (n= 4, 5, 6, 7)
     Vd:  Nếu oxit cao nhất là  ở nhóm 6 (n=6) nên hợp chất với hidro là: hay hay 
    c) Công thức hợp chất RẮN của R với hydro : (n = 1,2,3)
    11. So sánh bán kính nguyên tử: Trong bảng tuần hoàn, theo chiều Z tăng dần:
     a) Từ trái qua phải: Bán kính giảm, độ âm điện tăng, tính phi kim tăng
     Vd: Bán kính của     xếp theo thứ tự giảm dần là : 
     b) Từ trên xuống dưới: Bán kính tăng, độ âm điện giảm, tính phi kim giảm
     Vd: Bán kính của   xếp theo thứ tự tăng dần là:  
Bài tập 1 : Trong tự nhiên ,nguyên tố có hai đồng vị là và .Nguyên tử khối trung bình của đồng là 65,54.Thành phần phần trăm theo số nguyên tử của đồng vị  là :
27% 
50% 
54% 
73% 
Bài tập 2 : Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố là: Na
 (Z = 11), Mg (Z = 12), Al (Z = 13), K (Z = 19), Ca (Z = 20), Fe (Z = 26), Cu (Z = 29), Zn (Z = 30).Một nguyên tử kim loại (M) có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 40, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Kim loại (M) là	
Al 
Fe 
Ca 
Mg 
Bài tập 3 : Từ ba loại đồng vị hydro  ,, và hai loại đồng vị oxi , có thể tạo ra số loại phân tử nước khác nhau, tốiđa là :
18 
9 
12 
24 
Bài tập 4: Hỗn hợp X khí gồm 2 đồng vị    và    với tỷ lệ nguyên tử 9:1. Hỗn hợp X tạo với   phân tử   có phân tử lượng (hay phân tử khối) bằng :
45,2 đvC 
44 đvC 
45 đvC
44,2 đvC
Bài 2 : LIÊN KẾT HÓA HỌC
  Liên kết hóa học là sự  kết  hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn 
    1.Liên kết cộng hóa trị :Là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung .
           Liên kết đơn : Giữa hai nguyên  tử có một đôi electron góp chung .Vd : H-O-H
           Liên kết đôi : Giữa hai nguyên  tử có 2 đôi electron góp chung . Vd: O=O.
           Liên kết ba : Giữa hai nguyên  tử có 3 đôi electron góp chung .Vd :NN.
     2. Độ âm điện : Là khả năng hút electron của nguyên tử khi nguyên tử này hình thành liên kết hóa học.
     Vd : Na có độ âm điện là 0,93
     3. Hiệu độ âm điện: 
         Thường thì không có ranh giới rõ rệt giữa các ion liên kết.
     Vd : MgO có hiệu độ âm điện = 3,14 - 1, 31  = 2,13
      Vậy liên kết giữa Mg và O là liên kết ion
     4. Liên kết cộng hóa trị không phân cực:  Đôi điện tử góp chung nằm ngay giữa hai nguyên tử
     Vd :       
     5.Liên kết cộng hóa trị có cực : Đôi điện tử góp chung nằm gần nguyên tử có độ âm điện lớn hơn 
     Vd :          
6. Liên kết phối trí :  Là liên kết cộng hóa trị, nhưng đôi electron dùng chung do 1 nguyên tử cung cấp
 Vd:
    7.Liên kế ion: Là lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu.
       Vd :      
       Liên kết ion đuợc hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình (hay giữa các ion mang điện trái dấu như   )
    8. Liên kết Hydro : Là lực hút tĩnh điện giữa H mang dương và các nguyên tử có độ âm điện lớn như F,O,N,Cl....Ký hiệu liên kết Hydro 
    là dấu 3 chấm: ...
    H mang điện dương là H liên kết với F,O,N,Cl
    Vd:   H-O-H...Cl-H...Cl-H
    9. Liên kết kim loại : Là liên kết giữa các nguyên tử kim loại trong tinh thể, được tạo bởi các electron ở lớp ngoài cùng của kim loại mang
    điện âm và các ion kim loại mang điện dương.
Bài tập 1:Trong hợp chất ion XY (X là kim loại, Y là phi kim), số electron của cation bằng số electron của anion và tổng số electron trong XY là 20. Biết trong mọi hợp chất, Y chỉ có một mức oxi hóa duy nhất. Công thức XY là
AlN 
MgO 
LiF 
NaF
Bài tập 2 : Trong một nhóm A (phân nhóm chính), trừ nhóm VIIIA (phân nhóm chính nhóm VIII), theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử thì (Đại học 2007)
Tính phi kim giảm dần, bán kính nguyên tử tăng dần 
Tính kim loại tăng dần, độ âm điện tăng dần 
Độ âm điện giảm dần, tính phi kim tăng dần 
Tính kim loại tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần 
Bài tập 3 : Tổng số hạt mang điện trong ion bằng 59. Số hạt mang điện của 1 nguyên tử A nhiều hơn số hạt mang điện của 1 nguyên tử B. Số hiệu nguyên tử của hai nguyên tố A và B là :
13,    8 
12,    7 
16,    11 
6,    16 
Bài tập 4: Cho biết số hiệu nguyên tử ( Z ) : Na = 11 , Mg = 12 , Al = 13 ,
 S = 16 , Cl = 17 , K = 19 
   Có 2 nguyên tố X, Y: 
    - Nguyên tử của nguyên tố X có phân lớp electron ngoài cùng là 
    - Nguyên tử của nguyên tố Y có tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt mang điện của nguyên tử X là 6. Hai nguyên tố X , Y là :
Al , S 
Al , K 
Na , Cl 
Mg , S 
Bài Tập 5 : Biết 1 proton mang điện tích dương là Coulumb. Nguyên tử của nguyên tố X có điện tích dương là Coulumb. X  là :
Al 
Na 
Ca 
O 
Bài tập 6 : Nguyên tử X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là . Hợp chất oxit cao nhất của X có % O = 74% . Nguyên tử X là :
N 
P 
S 
Si 
Bài tập 7 : Cho biết số hiệu nguyên tử ( Z ) : O = 8 , Na = 11 , Mg = 12 , S = 16 , Cl = 17 , K = 19 , Ca =20
Hai nguyên tử A , B ở 2 chu kỳ nhỏ liên tiếp trong bảng tuần hòan và cùng một phân nhóm . Tổng hạt mang điện trong 2 nguyên tử là 64. Hai nguyên tử A, B là :
Bài tập 7 : Cho biết số hiệu