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.

O (Z = 8) và F (Z = 9) thuộc cùng một chu kì. Theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ta được tính phi kim F > O (1).

O và S thuộc cùng một nhóm A. Theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ta được tính phi kim O > S  (2)

Từ (1) và (2) ⇒ Tính phi kim F > O > S.

Công thức oxide cao nhất và hóa trị tương ứng của các nguyên tố chu kì 2, từ Li đến N được thể hiện trong bảng sau:

Không dùng chậu nhôm để đựng nước vôi tôi vì nước vôi tôi (Ca(OH)₂) sẽ làm thủng chậu nhôm do có phản ứng:

Al₂O₃ + Ca(OH)₂ + 3H₂O → Ca[Al(OH)₄]₂

2Al + Ca(OH)₂ + 6H₂O → Ca[Al(OH)₄]₂ + 3H₂

Al(OH)₃ thể hiện tính acid trong phản ứng:

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Al(OH)₃ thể hiện tính base trong phản ứng:

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

- Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng giảm dần ⇒ Các nguyên tố đầu mỗi chu kì (các nguyên tố nhóm IA (trừ H)) có tính kim loại mạnh nhất.

Xét trong cùng một nhóm (nhóm IA), theo chiều tăng điện tích hạt nhân tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng tăng dần ⇒ Fr có tính kim loại mạnh nhất.

- Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng tăng dần ⇒ Các nguyên tố cuối mỗi chu kì (các nguyên tố nhóm VIIA) có tính phi kim mạnh nhất.

Xét trong cùng một nhóm (nhóm VIIA), theo chiều tăng điện tích hạt nhân tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng giảm dần ⇒ F có tính phi kim mạnh nhất

Công thức các hydroxide và hóa trị tương ứng của những nguyên tố chu kì 2:

Trong chu kì 2, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide tăng dần, đồng thời tính base giảm dần.

LiOH là một base mạnh.

2LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

Be(OH)₂ có cả tính acid và tính base:

Be(OH)₂ + 2NaOH → Na₂BeO₂  + 2H₂O

Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O

(1) tăng

(2) giảm

(3) kim loại kiềm (kim loại điển hình)

(4) Francium (Fr)

(5) 6

Đặc trưng thuộc về kim loại nhóm A là:

(1) Dễ nhường electron

(3) Oxide cao nhất có tính base

Đặc trưng thuộc về phi kim là:

(2) Dễ nhận electron

(4) Oxide cao nhất có tính acid

Trong hai phản ứng trên, phản ứng (b) xảy ra còn phản ứng (a) không xảy ra.

Giải thích:

Phản ứng a) không xảy ra do H₃PO₄ là acid trung bình nên không đẩy được H₂SO₄ là acid mạnh ra khỏi muối.

Phản ứng b) xảy ra do HNO₃ là acid mạnh nên đẩy được H₂CO₃ là acid rất yếu ra khỏi muối.

a) Sự lặp lại tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố chu kì 2 và 3 thể hiện như sau: Đi từ trái qua phải theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử, số electron lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8.

b*) Vì với các nguyên tố chu kỳ 2 và 3 electron hóa trị tham gia vào việc hình thành liên kết hóa học cũng là electron ở lớp ngoài cùng. Do đó, sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng là nguyên nhân quyết định đến sự biến đổi tính tuần hoàn về tính chất hóa học của các đơn chất và hợp chất các nguyên tố chu kì 2 và 3

Một số ví dụ để minh họa sự biến đổi tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất:

+ Trong chu kì 2, theo chiều từ trái sang phải (chiều tăng của điện tích hạt nhân), tính kim loại của các nguyên tố giảm dần, đồng thời tính phi kim tăng dần. Điều này cũng được lặp lại ở các chu kì khác.

+ Trong chu kì 2, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính acid của oxide cao nhất có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần. Điều này cũng được lặp lại ở các chu kì khác.