Cách so sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố
Câu hỏi: Cách so sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận trong bảng tuần hoàn. Cho ví dụ minh họa.
Trả lời:
Dựa vào quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể so sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận.
Cách so sánh:
Bước 1: Viết cấu hình electron nguyên tử, xác định vị trí [chu kỳ, nhóm] của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Bước 2: So sánh các nguyên tố thuộc cùng một nhóm với nhau, các nguyên tố thuộc cùng một chu kỳ với nhau [theo các quy luật biến đổi]
Bước 3: Kết luận
Ví dụ minh họa:Sắp xếp các nguyên tố sau: P; O; N theo chiều tăng dần tính phi kim.
Hướng dẫn:
P [Z = 15]: [Ne]3s23p3. Vậy P ở chu kì 3, nhóm VA.
O [Z = 8]: 1s22s22p4. Vậy O ở chu kỳ 2, nhóm VIA
N [Z= 7]: 1s22s22p3. Vậy N ở chu kỳ 2, nhóm VA
Ta có:
P và N thuộc cùng nhóm VA, mà trong một nhóm, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính phi kim giảm dần. Vậy tính phi kim của N > P.
O và N thuộc cùng chu kỳ 2, mà trong một chu kỳ theo chiều tăng của điện tích hạt nhân tính phi kim tăng dần. Vậy tính phi kim của O > N
Chiều tăng dần tính phi kim là: P < N < O.
Xem thêm các câu hỏi thường gặp môn Hóa học lớp 10 hay và chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
So sánh các tài sản
Các phần tử thuộc Nhóm 16 của bảng tuần hoàn được đặc trưng bởi cấu hình electron trong đó sáu electron chiếm lớp vỏ ngoài cùng. Một nguyên tử có cấu trúc điện tử như vậy có xu hướng hình thành một lớp vỏ bền vững gồm tám điện tử bằng cách thêm hai điện tử nữa, tạo ra một ion có điện tích âm kép. Xu hướng hình thành các ion mang điện tích âm, đặc trưng của các nguyên tố phi kim, được thể hiện một cách định lượng trong các tính chất củađộ âm điện [giả thiết về điện tích âm từng phần khi xuất hiện trong sự kết hợp cộng hóa trị] vàái lực điện tử [khả năng nguyên tử trung hòa chiếm một điện tử, tạo thành ion âm]. Cả hai tính chất này đều giảm cường độ khi các nguyên tố tăng về số lượng nguyên tử và khối lượng tiến xuống cột 16 của bảng tuần hoàn . Ôxy có, trừ flo , các âm điện và điện tử cao nhất ái lực của bất kỳ yếu tố; Các giá trị của các đặc tính này sau đó giảm mạnh đối với các thành viên còn lại của nhóm đến mức tellurium và polonium được coi là chủ yếu là kim loại trong tự nhiên, có xu hướng mất đi thay vì thu được electron trong quá trình hình thành hợp chất .
Như trường hợp của tất cả các nhóm của bảng, nguyên tố nhẹ nhất - nguyên tố có số nguyên tử nhỏ nhất - có đặc tính cực trị hoặc phóng đại. Ôxy, do kích thước nguyên tử nhỏ, số lượng nhỏ các điện tử trong lớp vỏ bên dưới của nó, và số lượng lớn các proton trong hạt nhân so với bán kính nguyên tử , có những đặc tính khác biệt với lưu huỳnh và các chalcogens còn lại. Những yếu tố đó hoạt động theo một cách hợp lý có thể dự đoán và tuần hoàn.
Mặc dù ngay cả polonium thể hiện trạng thái oxy hóa −2 trong việc tạo thành một vài hợp chất nhị phân kiểu MPo [trong đó M là kim loại], các chalcogens nặng hơn không dễ dàng hình thành trạng thái âm, thiên về các trạng thái dương như +2 và +4. Tất cả các nguyên tố trong nhóm ngoại trừ oxycó thể giả định trạng thái oxy hóa dương, với các giá trị chẵn chiếm ưu thế, nhưng giá trị cao nhất, +6, không phải là giá trị rất ổn định đối với các cấu tử nặng nhất. Khi đạt được trạng thái này, sẽ có một động lực mạnh để nguyên tử trở về trạng thái thấp hơn, khá thường xuyên về dạng nguyên tố. Xu hướng này làm cho các hợp chất chứa Se [VI] và Te [VI] là chất oxy hóa mạnh hơn các hợp chất S [VI]. Ngược lại, các sulfua, selen và Telluride, trong đó trạng thái ôxy hóa là −2, là các chất khử mạnh, dễ bị ôxy hóa thành các nguyên tố tự do.
Cả lưu huỳnh hay selen , và chắc chắn không phải là oxy, đều không tạo thành liên kết ion thuần túy với một nguyên tử phi kim . Tellurium và polonium tạo thành một số hợp chất hơi ion; Tellurium [IV] sulfate , Te [SO 4 ] 2 , và polonium [II] sulfate, PoSO 4 , là những ví dụ.
Một đặc điểm khác của các nguyên tố Nhóm 16 song song với xu hướng thường được thể hiện trong các cột của bảng tuần hoàn là tính ổn định ngày càng tăng của các phân tử có thành phần X [OH] n khi kích thước của nguyên tử trung tâm, X, tăng lên. Không có hợp chất HO O ― OH, trong đó nguyên tử oxy trung tâm sẽ có trạng thái oxy hóa dương, một điều kiện mà nó chống lại. Các tương tự hợp chất lưu huỳnh HO-S-OH, mặc dù không nổi tiếng trong trạng thái tinh khiết, không có một vài dẫn xuất ổn định dưới dạng kim loại muối, các sulfoxylates. Các hợp chất hydroxyl hóa cao hơn của lưu huỳnh, S [OH] 4 và S [OH] 6, cũng không tồn tại, không phải do lưu huỳnh chống lại trạng thái oxy hóa dương mà là do mật độ điện tích cao của trạng thái S [IV] và S [VI] [số lượng lớn điện tích dương so với đường kính nhỏ của nguyên tử], đẩy lùi các nguyên tử hydro điện dương và sự đông đúc tạo ra liên kết cộng hóa trị của sáu nguyên tử oxy với lưu huỳnh, làm mất nước:
Khi kích thước của nguyên tử chalcogen tăng lên, tính ổn định của các hợp chất hydroxyl hóa tăng lên: hợp chất axit orthotelluric, Te [OH] 6 , có khả năng tồn tại.