Lý thuyết Hóa học 10 Cánh diều Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

Với tóm tắt lý thuyết Hóa 10 Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 10.

Lý thuyết Hóa học 10 Cánh diều Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

I. Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử

1. Trong một chu kì

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính các nguyên tử có xu hướng giảm dần.

- Giải thích: Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng chu kì có cùng số lớp electron. Từ trái sang phải, điện tích hạt nhân nguyên tử tăng dần nên hạt nhân sẽ hút electron lớp ngoài cùng mạnh hơn, làm cho bán kính nguyên tử giảm.

2. Trong một nhóm A

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính của nguyên tử có xu hướng tăng dần.

- Giải thích: Trong cùng một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng dần nên bán kính nguyên tử tăng.

Chú ý: He là nguyên tử nguyên tố có bán kính nhỏ nhất trong bảng tuần hoàn.

II. Xu hướng biến đổi độ âm điện, tính kim loại và tính phi kim

1. Độ âm điện

Độ âm điện (c) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron liên kết của một nguyên tử trong phân tử.

Độ âm điện được sử dụng rộng rãi là độ âm điện theo Pauling (Pau-linh). Theo đó, nguyên tử nguyên tố có độ âm điện lớn nhất là fluorine, $\chi$(F) = 4,0.

Ví dụ: Độ âm điện của H và N lần lượt là 2,2 và 3,0.

Điều này có nghĩa là nguyên tử N hút electron liên kết mạnh hơn nguyên tử H, gấp 3,0 : 2,2 = 1,36 lần. Vậy trong phân tử NH₃, cặp electron liên kết sẽ bị lệch về phía nguyên tử N.

Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A:

- Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng tăng dần.

- Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng giảm dần.

Giải thích:

Độ âm điện phụ thuộc vào đồng thời hai yếu tố: điện tích hạt nhân và bán kính nguyên tử.

+ Trong một chu kì, từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng lên, bán kính nguyên tử giảm dần nên khả năng hút cặp electron liên kết càng mạnh, dẫn tới độ âm điện càng cao.

+ Trong một nhóm, từ trên xuống dưới, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, lực hút của hạt nhân tới cặp electron liên kết giảm, dẫn tới độ âm điện giảm.

Chú ý: Electron hóa trị tham gia vào việc hình thành liên kết hóa học gọi là electron liên kết.

Ví dụ: Cho nguyên tử các nguyên tố: X (Z = 11); Y (Z = 13); T (Z = 17). So sánh độ âm điện của X, Y, T.

Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố:

X (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ $\to$ X nằm ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA.

Y (Z = 13): 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ $\to$ Y nằm ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA.

T (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ $\to$ T nằm ở ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA.

$\to$ X, Y, T đều thuộc chu kì 3.

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng tăng dần.

$\to$ So sánh độ âm điện: X < Y < T.

2. Tính kim loại và tính phi kim

Tính kim loại đặc trưng bởi khả năng nhường electron của nguyên tử. Tính phi kim đặc trưng bởi khả năng nhận electron của nguyên tử.

Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A:

- Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng giảm dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng tăng dần.

- Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng tăng dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng giảm dần.

Ví dụ: Cho nguyên tử các nguyên tố X (Z = 9), Y (Z = 15), T (Z = 17). So sánh tính phi kim của X, Y, T.

Hướng dẫn:

Cấu hình electron nguyên tử:

X (Z = 9): 1s²2s²2p⁵ $\to$ X thuộc chu kì 2, nhóm VIIA.

Y (Z = 15): 1s²2s²2p⁶3s²3p³ $\to$ Y thuộc chu kì 3, nhóm VA.

T (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ $\to$ T thuộc chu kì 3, nhóm VIIA.

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng tăng dần.

$\to$ Tính phi kim: Y < T (Y, T cùng thuộc chu kì 3).

Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng giảm dần.

$\to$ Tính phi kim: X > T (X, T cùng thuộc nhóm VIIA).

Vậy: Tính phi kim tăng dần là Y < T < X.

III. Xu hướng biến đổi thành phần và tính acid, tính base của các oxide và các hydroxide theo chu kì

1. Thành phần và tính acid, tính base của các oxide cao nhất trong một chu kì

Oxide cao nhất của một nguyên tố là oxide mà nguyên tố trong đó có hóa trị cao nhất. Các nguyên tố thuộc nhóm IA đến VIIA (trừ fluorine) có hóa trị cao nhất đúng bằng số thứ tự của nhóm.

Ví dụ: Na ở nhóm IA, Cl ở nhóm VIIA, vậy hóa trị cao nhất của Na và Cl tương ứng là I và VII.

Xu hướng biến đổi thành phần của các oxide cao nhất:

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tỉ lệ số nguyên tử oxygen với số nguyên tử nguyên tố còn lại trong các oxide cao nhất có xu hướng tăng dần.

Xu hướng biến đổi tính acid, tính base của oxide cao nhất:

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính acid của oxide cao nhất có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.

Ví dụ: Trong dãy oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 3: Na₂O có tính base mạnh nhất (Na₂O là basic oxide); Cl₂O₇ có tính acid mạnh nhất (Cl₂O₇ là acidic oxide) và Al₂O₃ vừa có tính acid, vừa có tính base.

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O $\to$ 2Na[Al(OH)₄]

Al₂O₃ + 6HCl $\to$ 2AlCl₃ + 3H₂O

2. Thành phần và tính acid, tính base của các hydroxide trong một chu kì

Hydroxide của nguyên tố M hóa trị n có dạng M(OH)_n. Đối với nguyên tố phi kim, hydroxide của nó ở dạng acid.

Xu hướng biến đổi tính acid, tính base của hydroxide:

Trong một chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.

Ví dụ:

- NaOH là một base mạnh.

2NaOH + CO₂ $\to$ Na₂CO₃ + H₂O

- Al(OH)₃ có cả tính acid và tính base, có thể phản ứng với cả base và acid.

Al(OH)₃ + NaOH $\to$ Na[Al(OH)₄]

Al(OH)₃ + 3HCl $\to$ AlCl₃ + 3H₂O

- H₂SiO₃ là acid rất yếu, H₃PO₄ là acid trung bình, H₂SO₄ là acid mạnh, HClO₄ là acid rất mạnh.

H₃PO₄ + 3NaOH $\to$ Na₃PO₄ + 3H₂O

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 10 Cánh diều hay khác:

• Lý thuyết Hóa 10 Bài 8: Định luật tuần hoàn và ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
• Lý thuyết Hóa 10 Bài 9: Quy tắc octet
• Lý thuyết Hóa 10 Bài 10: Liên kết ion
• Lý thuyết Hóa 10 Bài 11: Liên kết cộng hóa trị
• Lý thuyết Hóa 10 Bài 12: Liên kết hydrogen và tương tác Van Der Waals

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Hóa học 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Cánh diều
• Giải SBT Hóa học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---