Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN thực hiện: Nguyễn Thị Xuân Hoa 5 Luận văn tốt nghiệp Giáo viên lướng dẫn: Trang Thị Lân 1/ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN MENDELEEY.1 Quá trình xây dưng định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn. "Từ trước công nguyên cho đến cuối thế kỷ (8 người ta đã biết 63 nguyên tố hóa học. Các nguyên tố được tìm ra một cách ngẫu nhiên như vàng, đồng, sắt. hay mò mẫm như photpho.
lúc bấy giờ trong hóa học người ta cũng đã tích lũy một khối lượng rất lớn các tài liệu thực nghiệm trong đó lẫn lộn cả đúng cả sai. Sự phát triển của hóa học đòi hỏi phải: -Tm cách hệ thống hóa các tài liệu thực nghiệm, phân loại các nguyên tố hóa học. Tim ra một qui luật chung chỉ phối tính chất của các nguyên tố hóa học. Nhiễu công trình nghiên cứu đã để ra những cách phân loại nguyên tố hoặc tìm ra một số qui luật biến đổi tính chất của chúng.
Chẳng hạn Berzellus phân chia các nguyên tố thành kim loại, á kim; Dobereiner xếp các nguyên tố thành từng “bộ ba" có tính chất giống nhau; định luật "bát độ” của Newland, sự biến đổi tuần hoàn thể tích nguyên tử theo khối lượng nguyên tử của Yyer. Tuy vậy các nhà bác học đó vẫn chưa khám phá được thực chất của định luật tuần hoàn. “Trong quá trình nghiên cứu sắp xếp các nguyên tố, nhà hóa học Nga Mendeleev đã phân th một cách sâu sắc mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử với những tính chất lý hóa học (đặc biệt là hóa trị) của chúng. nhận thấy có sự biến đổi tuẫn hoàn những tính chất dé theo chiéu tăng của khối lượng nguyên tử, Năm 1869 Mendeleev công bố định luật tuẫn hoàn và thể hiện định luật đó dưới dạng một bằng : tuân hoàn các nguyên tố hóa học (hay còn gọi là hệ thếng tuần hoàn).
Hệ thống tuần hoàn không chỉ sắp xếp các nguyên tố. theo tính chất hóa học (và một số tính chất vật lý) mà còn thể hiện là một trong những định luật cơ bản của tự nhiên. Vì vậy mà vừa ra đời nó đã tỏ ra là một công cụ sắc bén rong việc nghiên cứu hóa học và một sổ ngành khoa học khác. Dựa vào định luật tuần hoàn, Mendeleev đã sửa chữa lại những.
khối lượng nguyên tử của khoảng một phẩn ba số nguyên tố và tiên đoán sự. tổn tại của 11 nguyên tố chưa biết. Sau đồ người ta đã tìm ra ba nguyên tố. phù hợp với ba nguyên tố Mendeleev đã dự đoán định luật tuần hoàn được mọi người thừa nhận.
Định luât tuần hoàn và hệ thống tuân hoan Mendeleev 12. Định luật tuân hodin Mendeleev, ính chất của các nguyên tố cũng như tính ch: fe damn chất và hợp, chất tạo nên từ các nguyên tố đồ phụ thuộc tuần hoàn vào khối lượng nguyên tử của chúng. Hệ thống tuẫn hoàn Mendeleev. Sinh viên thực hiệu: Nguyễn Thị Xuân Hoa 6 Luận văn tối nghiệp iiáo viên hướng dẫn: Trang Thị Lân ~ Mỗi nguyên tố được biểu thị bằng một ký hiệu la tỉnh và chiếm một ® xác định.
Mỗi ô là một vị trí có đánh số của các nguyên tố trong hệ thống - Các ô ngang là các chu kì được đánh số thứ tự từ bên trái bằng chữ số Ả Rập. ~ Các ô đứng là những nhóm nguyên tố. Các nhóm được chia thành những phân nhóm và được đánh số thứ tự bằng chữ La mã từ [ đến VI 12. Cha lì ~ Hệ thống tuẫn hoàn gổm 7 chu kì: 3 chu kì nhỏ và 4 chu kì lớn.
Từng đôi chủ kì có số nguyên tố như nhau gọi là cặp chu W. SốchuM [Sốngyêntốưong| Sốcipchul cùng chủ kì Chu 2 nguyên tố Cipt Chu ki nbs Chu 2 8 nguyên tố. Cặp2 Chu kì3 8 nguyên tố. Chu kì4 18 nguyên tố.
} cap3 Chủ kì 5 18 nguyêntố. Chull6n Ì Cup | 32neym6] chp Cho lì? 19 nguyêntố Qua bằng tên ta thấy: ~ Càng xuống dưới chủ kì càng đài. ~ Chú kì 2 và 3 đều có 8 nguyên tố, chủ kì 4 và 5 đều có 18 nguyên tố có thể suy ra các chu kì của mỗi cặp chứa số như nhau các nguyên tố. ~ Số nguyên tố trong các chu kì bằng 2 lần bình phương của các số tự nhiên liên tiếp và tuân theo công thức chung :2n” trong đó n là số thứ tự của cặi 32 nguyên tố.
Xét các chủ kì: + Chu kì nhỏ: - Chu kì 1; Gồm 2 nguyên tố hd vi hel. Do tính chất độc đáo của chu ki| nén hidro bao gém cả tính chất của một kim loại và một phỉ kim - Chủkì 2 và 3 tính chỉ uyên tổ rong chủ kì biển đổi dếu dan liên tục + Chú kì lớn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Xuân Hoa 7 ~ Một số tính chất của các nguyên tổ trong chu kì biến đổi chậm hơn ở chu kì nhỏ (như tính kim loại, phi kim). ố tính chất biến đổi tuẫn hoàn ví dụ hóa tị ở chủ kì 4: nguyên tố đầu chu ki (Kali) c6 héa tri | ting déu dan đến cực đại ở giữa chu kì (Mangan) có hóa trị 7 sau đó tăng lên đều đặn đến 7 ở Brom. Do đó mỗi chu kì lớn có thể chia thành 2 hàng (rong các dang bằng ngắn): hàng chấn và hàng lẻ.
= Chu kì 4 và 5 có cấu tạo giống nhau. ~ Chu kì 6 đài gồm 32 nguyên tố có đặc điểm: + Tính kim loại, phí kim biến đổi chậm hơn hai chu kì trước nhất là từ Xeri (58) đến LutexiŒ1). + Tĩnh chất của 14 nguyên tố (từ số 58 đến 71) tất giống nhau và giống Lantan nên được xếp chung 1 ô với Lantan và mang tên là họ Lantan. Họ Lantan thường được xếp xuống dưới bằng, ~ Chu kì 7 chưa hoàn thành, theo suy đoán thì sẽ có cấu tạo giống, chủ kì 6.
Sau Actini có 14 nguyên tố (từ số 90 đến 103) có tính chất giống nhau và giống Actini nên được xếp cùng ô với Actini và mang, tên là họ Actini -Họ Acini xếp dưới bảng và song song từng đôi một với các nguyên tố họ Lantan.2 Nhóm: Hệ thống tuần hoàn Mendeleev gồm8 nhóm từ I> VII Nhóm là tập hợp các nguyên tố có hóa trị dương cực cao nhất bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm trong các oxit cao nhất của chúng. Mỗi nhóm trong hệ thống tuần hoàn được phân chia thành hai phân nhóm: phân nhóm chính và phân nhóm phụ, phân nhóm là tập hợp các nguyên tố trong “một nhóm có tính chất hóa học giống nhau. ~ Phân nhóm chính: Nguyên tử đầu nằm ở chu kì 2, = Phân nhóm phụ: Gỗm 2 loại + Phân nhóm phụ loại một:Nguyền tố đầu năm ở chu kì 4 + Phân nhóm phụ loại hai: Gồm các nguyên tố của họ Lantan và họ Actini xếp ở dưới bằng. Chúng tạo thành 14 phân nhóm phụ loại 2, mỗi phân nhóm phụ này gổm 2 nguyên tố: | nguyên tố họ Lantan và 1 nguyên tố họ Acini nguyên tố đầu của nhóm năm ở kó.
"Từ nhóm [ > Vil: Mỗi nhóm gồm một phân nhóm chính và phần nhóm phụ (loại 1) ở các nhóm II, IHL, IV tính chất các nguyên tổ thuộc hai phân nhóm không khác nhau nhiều lắm, ở các nhóm khác tính chất của chúng rất khắc nhau. Sinh viên thute hi tụ: Nguyễn Thị Xuân Hoa 8 Luận văn tối nghiệp “Giáo viên lưng dẫn: Trang Thị, 'Ở nhóm VIII : Nếu phân chia mỗi chu kì lớn thành hai hàng, hàng đầu. 10 nguyêntố thì phải xếp 3 nguyên tố vào một nhóm - nhóm VIII có 3 bộ ba. guyên tố như vậy: Fe Co M Ru Rh Pa Os I 'Cách sắp xếp như trên cũng có cơ sở dling din do các bộ ba đó có tính chất giống nhau theo hàng ngang nhiễu hơn là theo cột đọc.
Vay nhóm VIII gồm 3 phân nhóm phụ loại 1. Các khí trơ thuộc phân “hóm chính nhóm VIIL TƯ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ: TH. “Theo quan điểm hiện đại về cấu trúc nguyên tử: 1. Nguyêntử được xây dựng nên từ bai phần chính: hạt nhân nguyên tử tích điện đương và các electron tích điện âm chuyển động xung.
Nguyên tử trung hòa điện nên điện tích dương của hạt nhân (Z) bằng tổng dign tich cfc electron. Hạt nhân nguyên tử có kích thước khoảng 10””©m còn nguyên tử .có kích thước khoding 10cm (1°) 2. Hạt nhân cũng có cấu trúc phức tạp. Các hạt cơ bản cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử là Proton (p) và NGươn ().
va Notron không tích điện. “hối lượng va dit tich ca elec, proton vi non.10" “Số Proton quyết định điện tích đương của hạt nhân (Z) do đồ điện tích dương của hạt nhân (Z) bằng số proton trong hạt nhân và cũng, bằng số electon có trong nguyễn tử. Z=Np=Ne Do khối lượng electron rất nhỏ hơn khối lượng proton va notron nên khối lượng của hạt nhân nguyên tử là tổng khối lượng của proton. và nơtưon cấu tạo nên hạt nhẫn nguyễn tử.
Đặc trưng cơ bản của nguyên tử là điện tích hạt nhân (Z) và khối lượng nguyên tử (A). Nguyên tử của cùng mỘt nguyên tổ hóa học bao giờ cũng có Z- giống nhau và người ta gọi Z là số thử tự của nguyễn tổ hóa học. “Các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có thể có khối lượng khác nhau do sổ nơưo trong hạt nhần khác nhau. Những th viên thực kiện: Nguyễn Thị Xuân Hoa 9 Ludin văn tối nghiệp, “Giáo viên hưởng dẫn: Trang Thị Lân nguyên tử như vậy được gọi là đổng vị của cùng mỘt nguyên tố hóa học.
Mỗi nguyên tố hóa học thường có một số dạng đồng vị đồng thời tổn tại với một tỷ lệ nào đó, chính vì vậy khối lượng nguyên tử của nguyên tố sẽ có giá tị là trung bình cộng của khối lượng nguyên tử các đẳng vị 4. Trong phản ứng hóa học (trừ phản ứng bắn phá hạt nhân) hạt nhân nguyên tử không thay đổi chỉ có các electron bj thay đổi. vay số lượng và trật tự sắp xếp của các electron trong nguyên tử của cắc nguyên tổ quyết định tính chất của các nguyên tố. Võ nguyên tử: 1:21 da electron tro 1L2.1- Chuyển “Theo cơ học lượng tử thì trong nguyên tit electron chuyển động rất nhanh (hàng ngàn km trong | gidy) và không theo quĩ đạo xác định nào.
“Xết nguyên tử hidro có 1 electron trong nguyên tử. Giả sử ta có thể chụp anh electron may ở một thời điểm nào đó. Nếu sau 1 giây, ta chụp tấm ảnh thứ hai electron sé & vi trí khác. Ta cứ chụp liên tiếp như vậy vài nghìn lần.
Nếu ta chẳng vài nghìn âm bản lên nhau sao cho các hạt nhân.