MasterSchool

Hóa học lớp 10 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn

Chương 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp

I. Định luật tuần hoàn

- Nội dung định luật tuần hoàn: Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.

II. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

- Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cho biết cấu hình electron của nguyên tử, cấu hình electron của nguyên tử quyết định tính chất của các nguyên tố.

- Có thể dự đoán được tính chất hóa học của các nguyên tố khi biết vị trí của nó trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay cấu hình electron của nó.

Hình ảnh minh họa SGK Hóa học 10

- Ví dụ: Nguyên tố sulfur (S) ở ô thứ 16, nhóm VIA, chu kì 3.

Nguyên tử S có:

+ 16 proton, 16 electron (do số proton = số electron = Z).

+ 3 lớp electron (do số lớp electron bằng số thứ tự chu kì).

+ 6 electron ở lớp ngoài cùng (do số electron ở lớp ngoài cùng bằng số thứ tự nhóm A).

+ Cấu hình electron của S: 1s22s22p63s23p4. S là nguyên tố phi kim. Oxide cao nhất (SO3) là acidic oxide và acid tương ứng H2SO4 là acid mạnh.

- Dựa vào định luật tuần hoàn, có thể so sánh tính chất của một nguyên tố hóa học với các nguyên tố xung quanh.

Ví dụ: So sánh tính phi kim của P (Z = 15) với N (Z = 7) và S (Z = 16):

Nguyên tố P và N cùng nhóm nên N có tính phi kim mạnh hơn P, P và S cùng chu kì nên P có tính phi kim yếu hơn S.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Định luật tuần hoàn: Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ chúng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
  • Ý nghĩa của bảng tuần hoàn: Biết vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn (ô, chu kì, nhóm) ta có thể suy ra cấu tạo nguyên tử (số p,ep, e, số lớp electron, số electron lớp ngoài cùng) và ngược lại.
  • Từ vị trí có thể dự đoán tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố: kim loại hay phi kim, hóa trị cao nhất với oxygen, công thức oxide và hydroxide tương ứng cùng tính acid - base của chúng.
  • So sánh tính chất hóa học: Dựa vào quy luật biến đổi trong chu kì và nhóm A, có thể so sánh bán kính, độ âm điện, tính kim loại - phi kim, tính acid - base giữa các nguyên tố lân cận.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Phát biểu định luật tuần hoàn và cho biết cơ sở vật lý giải thích tính tuần hoàn đó?
Định luật tuần hoàn: 'Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ chúng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.' Cơ sở vật lý: Bản chất của tính tuần hoàn là do sự lặp lại tuần hoàn cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử nguyên tố khi điện tích hạt nhân ZZ tăng dần. Vì cấu hình electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học, nên cấu hình lặp lại tuần hoàn dẫn đến tính chất hóa học của các chất cũng biến đổi tuần hoàn.
Biết nguyên tố AA có số hiệu nguyên tử Z=12Z = 12, hãy suy ra cấu tạo nguyên tử và tính chất hóa học của AA mà không cần xem sách?
- Z=12⇒Z = 12 \Rightarrow Nguyên tử có 12 proton, 12 electron, cấu hình electron: 1s22s22p63s21s^2 2s^2 2p^6 3s^2. - Vị trí: Ô số 12, chu kì 3 (có 3 lớp ee), nhóm IIA (có 2 electron ngoài cùng ở phân lớp ss). Đây là kim loại Magnesium (MgMg). - Tính chất hóa học: Là kim loại hoạt động mạnh, có xu hướng nhường 2e2e tạo cation Mg2+Mg^{2+}. - Hóa trị cao nhất với oxygen là II ⇒\Rightarrow Oxide cao nhất là MgOMgO (basic oxide). - Hydroxide tương ứng là Mg(OH)2Mg(OH)_2 (base yếu không tan trong nước, tác dụng dễ dàng với dung dịch acid).
Nguyên tố RR có công thức oxide cao nhất là RO3RO_3. Hợp chất khí của RR với hydrogen chứa 5,88%5{,}88\% hydrogen về khối lượng. Xác định nguyên tố RR.
- Oxide cao nhất là RO3⇒RRO_3 \Rightarrow R có hóa trị cao nhất với oxygen là 6 ⇒R\Rightarrow R thuộc nhóm VIA. - Hợp chất khí với hydrogen của nguyên tố nhóm VIA có dạng: RH2RH_2. - Theo đề bài, %H=2×1MR+2×100%=5,88%\%H = \frac{2 \times 1}{M_R + 2} \times 100\% = 5{,}88\%. ⇒2MR+2=0,0588⇒MR+2=20,0588≈34⇒MR=32 (g/mol)\Rightarrow \frac{2}{M_R + 2} = 0{,}0588 \Rightarrow M_R + 2 = \frac{2}{0{,}0588} \approx 34 \Rightarrow M_R = 32\text{ (g/mol)}. Vậy RR là nguyên tố Sulfur (Lưu huỳnh, kí hiệu: S\text{S}).
Ý nghĩa thực tiễn của bảng tuần hoàn trong việc nghiên cứu vật liệu và tổng hợp chất mới?
Bảng tuần hoàn không chỉ là công cụ tra cứu mà còn là kim chỉ nam dự đoán tính chất: 1. Dự đoán tính chất của các nguyên tố mới chưa được tổng hợp hoặc có số hiệu nguyên tử siêu nặng. 2. Tìm kiếm vật liệu bán dẫn thay thế (như các nguyên tố nhóm IVA: Si,GeSi, Ge hoặc hợp chất nhóm IIIA - VA như GaAs,InPGaAs, InP). 3. Lựa chọn các chất xúc tác phù hợp từ các kim loại chuyển tiếp nhóm B (Pt,Pd,Ni,FePt, Pd, Ni, Fe). 4. Tổng hợp các loại hợp kim nhẹ, siêu bền và vật liệu từ tính ứng dụng trong hàng không và công nghệ cao.

Đề luyện tập theo bài