Bài giảng về Cấu tạo nguyên tử

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyên tử được cấu tạo bởi hai phần : vỏ và hạt nhân. 1. VỎ NGUYÊN TỬ Gồm các hạt electron (e) Mỗi hạt electron có: - Điện tích là : –1,6 x 10-19 (c) hay 1- - Khối lượng là : 9,1x10-28 (g) hay 0,55x10-3 u 2. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Gồm các hạt proton (p) và nơtron (n). Mỗi hạt proton có: - Điện tích +1,6 x 10-19 (c) hay 1+ - Khối lượng là :1,67x10-24 (g) hay 1 u Mỗi hạt nơtron có : - Điện tích bằng không. - Khối lượng là :1,67x10-24 (g) hay 1u 3. KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ là tổng khối lượng các hạt electron , proton , nơtron. Nhưng vì khối lượng electron quá bé do đó khối lượng nguyên tử được xem như là khối lượng của proton và nơtron. 4. ĐIỆN TÍCH HẠT NHÂN (Z+) là điện tích dương của tổng các proton Điện tích hạt nhân (Z+) = Số proton 5. SỐ KHỐI (A) là tổng số proton và số nơtron A = Z + N. A là số khối, Z là số proton, N là số nơtron 6. NGUYÊN TỐ HÓA HỌC là tập hợp những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân. 8. SỐ HIỆU NGUYÊN TỬ (Z) là giá trị đặc trưng cho nguyên tố hóa học vì: Số hiệu nguyên tử (Z) = ĐTHN = Số proton = Số electron 9. KÝ HIỆU NGUYÊN TỬ Dùng để diễn đạt nguyên tử với đầy đủ các chỉ dẫn . X là ký hiệu hóa học của nguyên tố Z là số hiệu nguyên tử A là số khối 10. ĐỒNG VỊ là tập hợp những nguyên tử có cùng số proton, khác số nơtron. 11. CẤU TRÚC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ trong nguyên tử các electron chuyển động không theo một quỹ đạo xác định nào với vận tốc cực kỳ lớn tạo thành mây electron ở xung quanh hạt nhân. Trong đó mỗi electron có mức năng lượng tương ứng. Các electron có mức năng lượng gần bằng nhau tạo thành lớp electron (tương ứng với số n, hiện nay có 7 lớp, đánh số : n = 1 đến 7 hay từ K đến Q). Các electron có mức năng lượng bằng nhau được xếp vào một phân lớp ( có nhiều phân lớp và được ký hiệu s, p, d, f…) Trong nguyên tử các electron chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao theo dãy: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s … Để nhớ ta dùng quy tắc Klechkowsky 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f… 6s 6p 6d 6f… 7s 7p 7d 7f… Khi sắp xếp các electron vào theo qui tắc trên ta có cấu hình electron trong nguyên tử (theo mức năng lượng tăng dần), nếu sắp theo lớp e ta có cấu trúc electron.  VD : Viết cấu hình electron của các nguyên tố : K(Z=19): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Br(Z=25) 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 2)8)8)1 2)8)18)7 Vậy cấu hình e của Br là 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 3d104s2 4p5 Khi sắp xếp các electron vào các obitan thì ta tuân theo qui tắc Hund “Trong cùng phân lớp các electron được phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tố đa” VD : O (Z = 8) 1s2 2s2 3p4 Từ cấu trúc electron, có thể tính số electron lớp ngoài cùng từ đó có thể biết được đặc điểm cơ bản của các nguyên tử: Lớp ngoài cùng có tối đa 8 e, nguyên tử có 8e ở lớp ngoài cùng đều rất bền vững đó là các khí hiếm ( riêng khí hiếm Heli chỉ có 2e ở lớp ngoài cùng), nguyên tử có 1,2,3 electron ở lớp ngoài cùng là các nguyên tử kim loại, nguyên tử có 5,6,7 electron ở lớp ngoài cùng là các nguyên tử phi kim. 12. OBITAN Obitan là khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà ở đó có khả năng hiện diện electron là lớn nhất. Tùy theo mỗi phân lớp mà có số obitan khác nhau: phân lớp s có 1 obitan s (hình cầu), phân lớp p có 3 obitan p (hình số 8 nổi), phân lớp d có 5 obitan d và phân lớp f có 7 obitan (điều có hình dạng phức tạp ) Mỗi obitan chỉ chứa tối đa 2 electron với spin ngược nhau: obitan có đủ 2e gọi là e ghép đôi, chứa một e gọi là e độc thân, không chứa e gọi là obitan trống. 13. TÓM TẮT Nguyên tửcấu tạo bởi ba loại hạt là e ( điện tích -1, khối lượng 0) nằm ở lớp vỏ); p ( điện tích +1, khối lượng 1 đvC), n ( điện tích 0, khối lượng 1 đvC) nằm trong nhân. Vậy trong nguyên tử thì các hạt mang điện là p và e, hạt không mang điện là n. Nguyên tử trung hòa điện: Z = số p = số e = /ĐTHN/ mnguyên tử = mp + mn, A = Z +N. do đó về trị số thì A = mnguyên tử . Kim loại có xu hướng nhường tất cả electron ngoài cùng tạo ion dương tương ứng có cấu hình e bền vững (8e lớp ngoài cùng) Phi kim có xu hướng nhận thêm e ( đúng bằng số e thiếu để đạt 8 electron lớp ngoài cùng) tạo ion âm tương ứng. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Nêu thành phần cấu tạo của nguyên tử ? So sánh điện tích và khối lượng của p, n, e? a) Hãy tính khối lượng nguyên tử của các nguyên tử sau: Nguyên tử C (6e, 6p, 6n). Nguyên tử Na (11e, 11p, 12n). Nguyên tử Al (13e, 13p, 14n). b) Tính tỉ số khối lượng nguyên tử so với khối lượng hạt nhân? c) Từ đó có thể coi khối lượng nguyên tử thực tế bằng khối lượng hạt nhân được không? ĐS: 20,1.10-27 (kg) ; 38,51.10-27 (kg) ; 45,21.10-27 (kg) Cho biết 1 nguyên tử Mg có 12e, 12p, 12n. a) Tính khối lượng 1 nguyên tử Mg? b) 1 (mol) nguyên tử Mg nặng 24,305 (g). Tính số nguyên tử Mg có trong 1 (mol) Mg? ĐS: a) 40,18.10-24 (g) ; b) 6,049.1023 nguyên tử Tính khối lượng của: a) 2,5.1024 nguyên tử Na b) 1025 nguyên tử Br ĐS: a) 95,47 (g) ; b) 1328,24 (g) 2 . HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ – NGUYÊN TỐ HÓA HỌC – ĐỒNG VỊ Định nghĩa nguyên tố hóa học? Vì sao số hiệu nguyên tử lại đặc trưng cho một nguyên tố hóa học? Nguyên tử là gì ? Phân tử là gì ? Phân tử của đơn chất và hợp chất khác nhau chỗ nào ? Nêu sự khác nhau giữa điện tích hạt nhân và số khối? Định nghĩa đồng vị? Hãy phân biệt các khái niệm: số khối, nguyên tử khối, khối lượng nguyên tử, khối lượng mol. Xác định điện tích hạt nhân, số p, số n, số e, khối lượng nguyên tử của nguyên tố có kí hiệu nguyên tử sau: Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố sau, biết: a) Silic có điện tích hạt nhân là 14 +, số n là 14. b) Kẽm có 30e và 35n. c) Kali có 19p và 20n. d) Neon có số khối là 20, số p bằng số n. Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X, biết: a) X có 6p và 8n. b) X có số khối là 27 và 14n. c) X có số khối là 35 và số p kém số n là 1 hạt. d) X có số khối là 39 và số n bằng 1,053 lần số p. Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n), viết kí hiệu nguyên tử của các nguyên tử sau, biết: a) Tổng số hạt cơ bản là 115, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 hạt. b) Tổng số hạt cơ bản là 95, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 25 hạt. c) Tổng số hạt cơ bản là 40, số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện dương là 1 hạt. d) Tổng số hạt cơ bản là 36, số hạt mang điện gấp đôi số hạt không mang điện. e) Tổng số hạt cơ bản là 52, số hạt không mang điện bằng 1,06 lần số hạt mang điện âm. f) Tổng số hạt cơ bản là 49, số hạt không mang điện bằng 53,125% số hạt mang điện. ĐS: Xác định cấu tạo hạt (tìm số e, số p, số n), viết kí hiệu nguyên tử của các nguyên tử sau, biết: a) Tổng số hạt cơ bản là 13. b) Tổng số hạt cơ bản là 18. c) Tổng số hạt cơ bản là 52, số p lớn hơn 16. d) Tổng số hạt cơ bản là 58, số khối nhỏ hơn 40. ĐS: Tính nguyên tử lượng trung bình của các nguyên tố sau, biết trong tự nhiên chúng có các đồng vị là: ĐS: a) 58,74 ; b) 16,00 ; c) 55,97 ; d) 207,20 Clo có hai đồng vị là . Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 3 : 1. Tính nguyên tử lượng trung bình của Clo. ĐS: 35,5 Brom có hai đồng vị là . Tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị này là 27 : 23. Tính nguyên tử lượng trung bình của Brom. ĐS: 79,91 Bo có hai đồng vị, mỗi đồng vị đều có 5 proton. Đồng vị thứ nhất có số proton bằng số nơtron. Đồng vị thứ hai có số nơtron bằng 1,2 lần số proton. Biết nguyên tử lượng trung bình của B là 10,812. Tìm % mỗi đồng vị. ĐS: 18,89% ; 81,11% Đồng có hai đồng vị có số khối là 63 và 65. Hãy tính xem ứng với 27 đồng vị có số khối là 65 thì có bao nhiêu đồng vị có số khối là 63? Biết . ĐS: 73 Neon có hai đồng vị là 20Ne và 22Ne. Hãy tính xem ứng với 18 nguyên tử 22Ne thì có bao nhiêu nguyên tử 20Ne? Biết . ĐS: 182 Brom có hai đồng vị, trong đó đồng vị 79Br chiếm 54,5%. Xác định đồng vị còn lại, biết . ĐS: 81 Cho nguyên tử lượng trung bình của Magie là 24,327. Số khối các đồng vị lần lượt là 24 , 25 và A3. Phần trăm số nguyên tử tương ứng của A1 và A2 là 78,6% và 10,9%. Tìm A3. ĐS: 26 Nguyên tố X có hai đồng vị là X1 , X2 , . Đồng vị X2 có nhiều hơn đồng vị X1 là 2 nơtron. Tính số khối và tỉ lệ phần trăm của mỗi đồng vị , biết tỉ lệ số nguyên tử của hai đồng vị là X1 : X2 = 3 : 2. ĐS: 24 (60%) ; 26 (40%) Nguyên tử X của nguyên tố R có tổng số hạt cơ bản là 46. Số hạt không mang điện bằng số hạt mang điện. a) Xác định tên R. b) Y là đồng vị của X. Y có ít hơn X là 1 nơtron và Y chiếm 4% về số nguyên tử của R. Tính nguyên tử lượng trung bình của R. ĐS: a) P ; b) 30,96 Nguyên tố A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử của X : Y là 45 : 455. Tổng số hạt trong nguyên tử của X bằng 32. X nhiều hơn Y là 2 nơtron. Trong Y số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện. Tính nguyên tử lượng trung bình của A. ĐS: 20,18 Khối lượng nguyên tử của B bằng 10,81. B trong tự nhiên gồm hai đồng vị 10B và 11B. Hỏi có bao nhiêu phần trăm 11B trong axit boric H3BO3. Cho H3BO3 =61,81. 3 . VỎ NGUYÊN TỬ Dựa vào đâu để sắp xếp các e theo từng lớp trong vỏ nguyên tử? Trong nguyên tử, e thuộc lớp nào liên kết với hạt nhân chặt nhất, yếu nhất? Trong nguyên tử, e nào quyết định tính chất hóa học của nguyên tố? Viết cấu hình e của nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 1 đến 20. Nhận xét về sự biến đổi số e lớp ngoài cùng? Những nguyên tố nào là kim loại? Phi kim? Khí hiếm? Vì sao? Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử X là 13. Xác định khối lượng nguyên tử của X và viết cấu hình e. Cho biết cấu hình e của các nguyên tố sau: 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 a) Gọi tên các nguyên tố. b) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Vì sao? c) Đối với mỗi nguyên tử, lớp e nào liên kết với hạt nhân chặt nhất, yếu nhất? d) Có thể xác định khối lượng nguyên tử của các nguyên tố đó được không? Vì sao? Cho biết cấu hình e ở phân lớp ngoài cùng của các nguyên tử sau lần lượt là 3p1 ; 3d5 ; 4p3 ; 5s2 ; 4p6. a) Viết cấu hình e đầy đủ của mỗi nguyên tử. b) Cho biết mỗi nguyên tử có mấy lớp e, số e trên mỗi lớp là bao nhiêu? c) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm? Giải thích? Cho các nguyên tử sau: A có điện tích hạt nhân là 36+. B có số hiệu nguyên tử là 20. C có 3 lớp e, lớp M chứa 6 e. D có tổng số e trên phân lớp p là 9. Viết cấu hình e của A, B, C, D. Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử. Ở mỗi nguyên tử, lớp e nào đã chứa số e tối đa? Cho các nguyên tử và ion sau: Nguyên tử A có 3 e ngoài cùng thuộc phân lớp 4s và 4p. Ion B2+ có 10 e. Ion C1- có 8 e ngoài cùng ở lớp N. Nguyên tử D có cấu hình e lớp ngoài cùng là 6s1. Nguyên tử E có số e trên phân lớp s bằng số e trên phân lớp p và số e trên phân lớp s kém số e trên phân lớp p là 6 hạt. Viết cấu hình e đầy đủ của A, B, C, D, E. Biểu diễn cấu tạo nguyên tử. Ở mỗi nguyên tử, lớp e nào đã chứa số e tối đa? Tính chất hóa học cơ bản của chúng? Ba nguyên tử A, B, C có số hiệu nguyên tử là 3 số tự nhiên liên tiếp. Tổng số e của chúng là 51. Hãy viết cấu hình e và cho biết tên của chúng. ĐS: 16 S, 17 Cl, 18 Ar Phân lớp e ngoài cùng của hai nguyên tử A và B lần lượt là 3p và 4s. Tổng số e của hai phân lớp là 5 và hiệu số e của hai phân lớp là 3. a) Viết cấu hình e của chúng, xác định số hiệu nguyên tử, tìm tên nguyên tố. b) Hai nguyên tử có số n hơn kém nhau 4 hạt và có tổng khối lượng nguyên tử là 71 đvC. Tính số n và số khối mỗi nguyên tử. ĐS: a) Các ion X+ , Y- và nguyên tử Z nào có cấu hình e là 1s2 2s2 2p6 ? b) Viết cấu hình e của các nguyên tử trung hòa X và Y. Ứng với mỗi nguyên tử, hãy nêu một tính chất hoá học đặc trưng và một phản ứng minh họa. Tổng số hạt trong ion R+ là 57. Trong nguyên tử R, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18 hạt. a) Tìm số p, n, e của R. b) Viết cấu hình e của R, R+. ĐS: 19e, 19p, 20n Một hợp chất có công thức MX3 . Cho biết: Tổng số hạt p, n, e của MX3 là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60. Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn của M là 8. Tổng ba loại hạt trong ion X- nhiều hơn trong ion M3+ là 16. Xác định M và X thuộc đồng vị nào của hai nguyên tố đó? Viết cấu hình e của M và X. Viết phương trình phản ứng tạo thành MX3 từ các đơn chất. ĐS: Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử một nguyên tố là 21. Hãy xác định tên nguyên tố đó. Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó. Tính tổng số electron trong nguyên tử của nguyên tố đó. 4 . HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Căn cứ vào đâu mà người ta sắp xếp các nguyên tố thành chu kỳ, nhóm, phân nhóm?Thế nào là chu kỳ? Trong hệ thống tuần hoàn có bao nhiêu chu kỳ? Mỗi chu kỳ gồm bao nhiêu nguyên tố? Thế nào là nhóm, phân nhóm?Các nguyên tố trong cùng nhóm, phân nhóm có tính chất gì chung? Nguyên tử của một số nguyên tố có cấu hình e như sau a) 1s2 2s2 2p1 b) 1s2 2s2 2p5 c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Hãy xác định vị trí của chúng trong hệ thống tuần hoàn (stt, chu kỳ, nhóm, phân nhóm). Một nguyên tố thuộc chu kỳ 3, phân nhóm chính nhóm VI trong hệ thống tuần hoàn. Hỏi: - Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiêu e ở lớp ngoài cùng? - Các e ngoài cùng nằm ở lớp thứ mấy? - Viết số e trong từng lớp? Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử của một nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm VII là 28. a) Tính khối lượng nguyên tử? b) Viết cấu hình e ? ĐS: Cho 5 nguyên tố sau: Be (Z = 4) ; N (Z = 7) ; Sc (Z =21) ; Se (Z = 34); Ar (Z = 18). a) Viết cấu hình e của chúng? b) Xác định vị trí mỗi nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn. c) Nêu tính chất hóa học cơ bản của chúng? Giải thích? Nguyên tử A, B, C có cấu hình e ở phân lớp ngoài cùng lần lượt là 5s1 , 3d6 , 4p3 . a) Viết cấu hình e đầy đủ của A, B, C. b) Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử. c) Xác định vị trí trong hệ thống tuần hoàn, gọi tên. d) Nguyên tử nào là kim loại, phi kim? Giải thích? Viết cấu hình e của nguyên tử các nguyên tố sau, biết vị trí của chúng trong hệ thống tuần hoàn là: A ở chu kỳ 2, phân nhóm chính nhóm IV. B ở chu kỳ 3, phân nhóm chính nhóm II. C ở chu kỳ 4, phân nhóm phụ nhóm III. D ở chu kỳ 5, phân nhóm chính nhóm II. Cho cấu hình e ngoài cùng của các nguyên tử sau là: A : 3s1 B : 4s2 Viết cấu hình e của chúng. Tìm A, B. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho A, B tác dụng: H2O, dung dịch HCl, clo, lưu huỳnh, oxi. Có 3 nguyên tố X, Y, Z. Biết X ở chu kỳ 3, phân nhóm chính nhóm VI; Y ở chu kỳ 4, phân nhóm chính nhóm VIII; Z ở chu kỳ 5, phân nhóm chính nhóm I. a) Viết cấu hình e. Cho biết số lớp e, số e trên mỗi lớp của mỗi nguyên tử? b) Nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí trơ? Vì sao? c) Cho biết tên mỗi nguyên tố. Nguyên tố R thuộc phân nhóm chính nhóm III và có tổng số hạt cơ bản là 40. a) Xác định số hiệu nguyên tử và viết cấu hình e của R. b) Tính % theo khối lượng của R trong oxit cao nhất của nó. ĐS: Nguyên tử của nguyên tố X thuộc nhóm VI, có tổng số hạt là 24. a) Viết cấu hình e, xác định vị trí của X trong hệ thống tuần hoàn và gọi tên. b) Y có ít hơn X là 2 proton. Xác định Y. c) X và Y kết hợp với nhau tạo thành hợp chất Z, trong đó X chiếm 4 phần và Y chiếm 3 phần về khối lượng. Xác định công thức phân tử của Z. ĐS: a) O ; b) C ; c) CO A và B là hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm chính và ở hai chu kỳ nhỏ liên tiếp trong hệ thống tuần hoàn. Tổng số p của chúng là 32. Xác định số hiệu nguyên tử và viết cấu hình e của A, B. ĐS: 12 ; 20 A và B là hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm chính và ở hai chu kỳ liên tiếp trong hệ thống tuần hoàn. Tổng số điện tích hạt nhân của chúng là 24. Tìm số hiệu nguyên tử và viết cấu hình e của A, B. ĐS: 8 ; 16 A và B là hai nguyên tố đứng kế tiếp nhau ở một chu kỳ trong hệ thống tuần hoàn. Tổng số p của chúng là 25. Xác định số hiệu nguyên tử và viết cấu hình e của A, B. ĐS: 12 ; 13 A và B là hai nguyên tố ở hai phân nhóm chính liên tiếp nhau trong hệ thống tuần hoàn. Tổng số hiệu nguyên tử của chúng là 31. Xác định vị trí và viết cấu hình e của A, B. ĐS: 15 ; 16 C và D là hai nguyên tố đứng kế tiếp nhau ở một chu kỳ trong hệ thống tuần hoàn. Tổng số khối của chúng là 51. Số nơtron của D lớn hơn C là 2 hạt. Trong nguyên tử C, số electron bằng với số nơtron. Xác định vị trí và viết cấu hình e của C, D. ĐS: ZA = 12 ; ZB = 13 Cho 10 (g) một kim loại A hóa trị II tác dụng hết với nước thì thu được 5,6 (l) khí H2 (đkc). Tìm tên kim loại đó. ĐS: Ca Hòa tan hoàn toàn 5,85 (g) một kim loại B hóa trị I vào nước thì thu được 1,68 (l) khí (đkc). Xác định tên kim loại đó. ĐS: K Cho 3,33 (g) một kim loại kiềm M tác dụng hoàn toàn với 100 ml nước (d = 1 g/ml) thì thu được 0,48 (g) khí H2 (đkc). a) Tìm tên kim loại đó. b) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được. ĐS: a) Li ; b) 11,2% Cho 0,72 (g) một kim loại M hóa trị II tác dụng hết với dung dịch HCl dư thì thu được 672 (ml) khí H2 (đkc). Xác định tên kim loại đó. ĐS: Mg Hòa tan hoàn toàn 6,85 (g) một kim loại kiềm thổ R bằng 200 (ml) dung dịch HCl 2 (M). Để trung hòa lượng axit dư cần 100 (ml) dung dịch NaOH 3 (M). Xác định tên kim loại trên. ĐS: Ba Để hòa tan hoàn toàn 1,16 (g) một hiđroxit kim loại R hoá trị II cần dùng 1,46 (g) HCl. a) Xác định tên kim loại R, công thức hiđroxit. b) Viết cấu hình e của R biết R có số p bằng số n. ĐS: Mg Khi cho 8 (g) oxit kim loại M phân nhóm chính nhóm II tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl 20% thu được 19 (g) muối clorua. a) Xác định tên kim loại M. b) Tính khối lượng dung dịch HCl đã dùng. ĐS: a) Mg ; b) 73 (g) Hòa tan hoàn toàn 3,68 (g) một kim loại kiềm A vào 200 (g) nước thì thu được dung dịch X và một lượng khí H2. Nếu cho lượng khí này qua CuO dư ở nhiệt độ cao thì sinh ra 5,12 (g) Cu. a) Xác định tên kim loại A. b) Tính nồng độ phần trăm của dung dịch X. ĐS: a) Na ; b) 3,14% Hòa tan 20,2 (g) hỗn hợp 2 kim loại nằm ở hai chu kỳ liên tiếp thuộc phân nhóm chính nhóm I vào nước thu được 6,72 (l) khí (đkc) và dung dịch A. a) Tìm tên hai kim loại. b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 2 (M) cần dùng để trung hòa dung dịch A. ĐS: a) Na ; K ; b) 150 (ml) Oxit cao nhất của nguyên tố R có công thức RO3. Hợp chất khí của nó với hiđro có 5,88 % hiđro về khối lượng. Tìm R. ĐS: S Oxit cao nhất của nguyên tố R có công thức R2O5. Trong hợp chất khí với hiđro, R chiếm 82,35 % về khối lượng. Tìm R. ĐS: N Hợp chất khí với hiđro của nguyên tố R là RH4. Trong oxit cao nhất của R có 53,3 % oxi về khối lượng. Tìm R. ĐS: Si Hợp chất khí với hiđro của nguyên tố R là RH2. Trong oxit cao nhất, tỉ lệ khối lượng giữa R và oxi là 2 : 3. Tìm R. ĐS: S Nguyên tố R thuộc phân nhóm chính nhóm V. Tỉ lệ về khối lượng giữa hợp chất khí với hiđro và oxit cao nhất của R là 17 : 71. Xác định tên R. ĐS: P X là nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm VII. Oxit cao nhất của nó có phân tử khối là 183 đvC. a) Xác định tên X. b) Y là kim loại hóa trị III. Cho 10,08 (l) khí X (đkc) tác dụng Y thu được 40,05 (g) muối. Tìm tên Y. ĐS: a) Cl ; b) Al Chương II LIÊN KẾT HÓA HỌC ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN MENĐÊLÊEP 1. LIÊN KẾT HOÁ HỌC Các nguyên tử có xu hướng liên kết với nhau để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm. Có các kiểu liên kết sau: 1. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ là liên kết tạo bởi sự góp chung electron. Phân tử HCl : H:: hay H – Cl Phân tử H2O : H :: H hay H – O – H Phân tử CO2 : : : C : : hay O = C = O Phân tử NH3 : H :: H hay H – – H H H Liên kết cộng hóa trị không phân cực là liên kết cộng hóa trị mà trong đó cặp electron dùng chung không bị leach về phía nguyên tử nào. Vd Cl2, H2. Liên kết cộng hóa trị có cực là liên kết cộng hóa trị mà cặp electron dùng chung bị lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Vd HCl, H2O. 2. LIÊN KẾT ĐƠN là liên kết cộng hóa trị do một cặp electron chung Vd H :: 3. LIÊN KẾT ĐÔI là liên kết cộng hóa trị do hai cặp electron chung Vd: : : C: : .. .. .. 4. LIÊN KẾT BA là liện kết cộng hóa trị do ba cặp electron chung Vd: 5. Liên Kết Ion Liên kết ion là liên kết hoá học hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu. Xét phản ứng giữa Na và Cl2. Phương trình hoá học : 2.1e 2Na + Cl2 2NaCl Sơ đồ hình thành liên kết: + + Cl-NaCl Liên kết hoá học hình thành do lực hút tĩnh điện giữa ion Na+ và ion Cl- gọi là liên kết ion , tạo thành hợp chất ion. 6. ELECTRON HÓA TRỊ là những electron ở lớp bên ngoài có khả năng tham gia vào việc tạo thành liên kết hóa học. Nguyên tố thuộc PNC : e hóa trị là các e của lớp ngoài cùng . Nguyên tố thuộc PNP : e hóa trị là các e của lớp ngoài cùng và các e phân lớp có mức năng lượng cao nhất chưa bão hòa. Al (Z = 13) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 có 3e hóa trị. Sc (Z = 21) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 có 3e hóa trị. 7. HÓA TRỊ là biểu thị khả năng nguyên tử nguyên tố này liên kết với một số nhất định nguyên tử nguyên tố khác. Điện hóa trị là hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất ion, tính bằng điện tích của ion đó. Vd CaCl2 là hợp chất ion, hóa trị Canxi là 2+ , Clo là 1- Cộng hóa trị là hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị, tính bằng số liên kết mà nguyên tử của nguyên tố đó có thể tạo thành với nguyên tử của nguyên tố khác. Vd CH4 là hợp chất cộng hóa trị, hóa trị của Cacbon là 4, Hidrô là 1. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Vì sao các nguyên tử không tồn tại đơn lẻ mà đa số lại liên kết với nhau thành phân tử? Nêu định nghĩa liên kết cộng hoátrị, liên kết ion? Điều kiện hình thành liên kết cộng hoá trị, liên kết ion? So sánh liên kết cộng hoá trị không cực và có cực. Cho ví dụ. Cho H; C; O; N; S; Cl a) Viết cấu hình electron của chúng. b) Viết công thức cấu tạo và công thức electron của CH4 ; NH3 ; N2 ; CO2 ; HCl ; H2S ; C2H6 ; C2H4 ; C2H2 ; C2H6O. Xác định hoá trị các nguyên tố. c) Phân tử nào có liên kết đơn? liên kết đôi? liên kết ba? Liên kết cộng hoá trị có cực và không cực? X thuộc chu kỳ 3, PNC nhóm VI. Y thuộc chu kỳ 1, PNC nhóm I. Z thuộc PNC nhóm VI, có tổng số hạt là 24. a) Hãy xác định tên X, Y, Z. b) Viết công thức cấu tạo của XY2, XZ2. Viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau và xác định hóa trị các nguyên tố trong các phân tử đó: N2O3 ; Cl2O ; SO2 ; SO3 ; N2O5 ; HNO2 ; H2CO3 ; Cl2O3 ; HN