Hoá học 10 · Bảng tuần hoàn
Xu hướng biến đổi tính chất và định luật tuần hoàn
Biến đổi bán kính nguyên tử, độ âm điện, tính kim loại – phi kim, tính acid – base của oxide và hydroxide; định luật tuần hoàn và ý nghĩa.
Bán kính nguyên tử và độ âm điện
- Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần (số lớp không đổi, lực hút hạt nhân tăng).
- Trong một nhóm A, từ trên xuống, bán kính nguyên tử tăng dần (số lớp electron tăng).
Độ âm điện đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử khi tạo liên kết hoá học (thang Pauling). Fluorine có độ âm điện lớn nhất là 3,98.
- Trong một chu kì, độ âm điện tăng dần từ trái sang phải.
- Trong một nhóm A, độ âm điện giảm dần từ trên xuống.
Tính kim loại và tính phi kim
Tính kim loại là tính chất của nguyên tử dễ nhường electron; tính phi kim là tính chất dễ nhận electron.
- Trong một chu kì, từ trái sang phải: tính kim loại giảm, tính phi kim tăng.
- Trong một nhóm A, từ trên xuống: tính kim loại tăng, tính phi kim giảm.
Caesium là kim loại mạnh nhất (không kể nguyên tố phóng xạ), fluorine là phi kim mạnh nhất.
Oxide và hydroxide cao nhất
Ở chu kì 3, hoá trị cao nhất với oxygen tăng từ I đến VII:
| Nhóm | Oxide cao nhất | Hydroxide tương ứng | Tính chất |
|---|---|---|---|
| IA | Na2O | NaOH | base mạnh |
| IIA | MgO | Mg(OH)2 | base yếu |
| IIIA | Al2O3 | Al(OH)3 | lưỡng tính |
| IVA | SiO2 | H2SiO3 | acid yếu |
| VA | P2O5 | H3PO4 | acid trung bình |
| VIA | SO3 | H2SO4 | acid mạnh |
| VIIA | Cl2O7 | HClO4 | acid rất mạnh |
Trong một chu kì, tính base của oxide và hydroxide giảm dần, tính acid tăng dần.
Định luật tuần hoàn
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.
Nguyên nhân: cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử biến đổi tuần hoàn. Biết vị trí của một nguyên tố, ta suy ra được cấu tạo nguyên tử và tính chất cơ bản của nó, và ngược lại.
🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng
- Chọn chế độ Bán kính nguyên tử: ô càng đậm, bán kính càng lớn. Quan sát góc dưới bên trái.
- Chọn chế độ Độ âm điện: tìm ô có màu đậm nhất (fluorine).
- So sánh năng lượng ion hoá thứ nhất của Na, Mg, Al: xu hướng chung là tăng dần trong chu kì.
📐 Công thức cần nhớ
✍️ Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Sắp xếp các nguyên tố Na, Mg, Al, K theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử.
Xem lời giải
- Na, Mg, Al cùng chu kì 3: bán kính giảm dần từ Na đến Al.
- K ở chu kì 4, cùng nhóm IA với Na và nằm dưới Na nên bán kính lớn hơn Na.
✅ Đáp số: Al < Mg < Na < K
Ví dụ 2. Nguyên tố R thuộc nhóm VIA. Viết công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen.
Xem lời giải
- Hoá trị cao nhất với oxygen là VI: oxide cao nhất RO₃.
- Hoá trị với hydrogen là 8 − 6 = 2: hợp chất khí H₂R.
✅ Đáp số: RO₃ và H₂R
⚠️ Lỗi thường gặp
- Nghĩ rằng nguyên tử có nhiều electron hơn thì luôn có bán kính lớn hơn: trong cùng chu kì thì ngược lại.
- Nhầm độ âm điện với năng lượng ion hoá. Hai đại lượng cùng xu hướng chung nhưng ý nghĩa khác nhau.
- Cho rằng Al(OH)3 là base: đây là hydroxide lưỡng tính, tác dụng được với cả acid và base mạnh.