Kiến thức Hóa học vô cơ (Tập 2 - Các kim loại điển hình): Phần 2

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON<br /> <br /> ĐẠ<br /> O<br /> <br /> TP<br /> <br /> .Q<br /> UY<br /> <br /> NH<br /> ƠN<br /> <br /> WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM<br /> <br /> C H Ư Ơ NG 6<br /> <br /> HƯ<br /> NG<br /> <br /> ðẠI CƯƠNG VỂ NGUYÊN T ố CHƯYEN<br /> <br /> t iế p<br /> <br /> 6.1. Vị trí các kim loại chuyển tiếp trong bảng tuần hoàn<br /> <br /> ẦN<br /> <br /> Trong bảng tuầri hoàn m ỗi chu kỳ ñều ñược bắt ñầu từ việc ñiển electron vào obitan ns<br /> ( n là số thứ tự chu kỳ) và sau ñ ó các electron k ế tiếp sẽ ñiền vào các obitan tiếp theo.<br /> <br /> TR<br /> <br /> (1)« Ở chu kỳ thứ tư, sau hai nguyên tố kali ( 4 i ‘ ) và canxí (4i’2 ), các electron bắt ñầu ñược<br /> <br /> B<br /> <br /> xếp vào các obitan 3d. Vì năm obitan 3í! c ó tối ña là 10 electron nên có 10 nguyêri tố họ d xuất<br /> Ti<br /> <br /> V<br /> <br /> Cr<br /> <br /> Mn<br /> <br /> Fe<br /> <br /> Co<br /> <br /> Ni<br /> <br /> Cu<br /> <br /> Zn<br /> <br /> 10<br /> <br /> Sc<br /> <br /> 00<br /> <br /> hiện trong chu kỳ thứ tư, ñó là các nguyên tố :<br /> <br /> •N hững nguyên tố này ñược gọi là các nguyên t ố (hay kim loại) chuyển tiếp d ã y thử nhất.<br /> <br /> +3<br /> <br /> (2)* Cũng tương tự vậy, trong chu kỳ thứ năm, sau hai nguyên tố rubiñi (55*) và stronti (5 s2),<br /> Zr<br /> <br /> Nb<br /> <br /> Mo<br /> <br /> Tc<br /> <br /> Ru<br /> <br /> Rh<br /> <br /> Pd<br /> <br /> Ag<br /> <br /> Cd<br /> <br /> CẤ<br /> <br /> Y<br /> <br /> P2<br /> <br /> các electron tiếp tục xếp vào các obitan 4 d, hình thành 10 nguyên tố họ d là các nguyên tố :<br /> • Những nguyên tố này ñược gọi ỉà các nguyên tô'(h ay kim loại) chuyên tiếp d ã y thứ hai.<br /> <br /> A<br /> <br /> (3)* Trong chu kỳ thứ sáu, sau khi electron xếp vào obitan 6s ở xezi (6s 1 ) và bari (6s2 ) và<br /> <br /> HÓ<br /> <br /> một electron xếp vào obitan 5(Ị ò lantan , thì các electron lần lượt xếp vào 7 obitan 4 / nên xuất<br /> hiện 14 nguyên tố từ ô 58 (Ce) ñến ô 71 ( Lu).<br /> <br /> Í-<br /> <br /> • Vì không ứng với nguyên tố nào trong các chu kỳ trên, nên 14 nguyên tố này ñược xếp<br /> <br /> -L<br /> <br /> chung cùng m ột ô với ngu yên tố lantan, nên gọi là các n quyên t ố họ lantan hay ỉan tan oit<br /> Ce<br /> <br /> TO<br /> ÁN<br /> <br /> ( thường gọi là nguyên tố ñất hiếm ). ð ó là các nguyên tố :<br /> Pr<br /> <br /> Nd<br /> <br /> Pm<br /> <br /> Sm<br /> <br /> Eu<br /> <br /> Gd<br /> <br /> Tb<br /> <br /> Dy<br /> <br /> Ho<br /> <br /> Er<br /> <br /> Tm<br /> <br /> Yb<br /> <br /> Lu<br /> <br /> • Sau 14 nguyên tố họ ỉantanoit, các electron lại tiếp tục xếp vào các obitan 5 d hình thành<br /> 10 nguyên tố họ í/ là các nguyên tố :<br /> <br /> NG<br /> <br /> La<br /> <br /> Hf<br /> <br /> Ta<br /> <br /> w<br /> <br /> Re<br /> <br /> Os<br /> <br /> Ir<br /> <br /> Pt<br /> <br /> Au<br /> <br /> Hg<br /> <br /> ƯỠ<br /> <br /> ñược gọi là các n quyên tô' ( kim ìo ạ i ) chuyển tiếp ciãy thứ ba.<br /> (4) • Ở chu kỳ thứ bảy, bắtñầu hai nguyên tố franxi và rañi c ó cấu hình l s l và l s 2,<br /> <br /> ID<br /> <br /> nguyên<br /> <br /> sau ñ ó là<br /> <br /> tố actini với cấu hình 7 s26 d l , các electron tiếp theo xếp vào các obitan 5f< ( hoặc 6d)<br /> <br /> BỒ<br /> <br /> hình thành 14 nguyên tố xếp vào cùng m ột ô với actini nên ñược gọi là c ác nguyên t ố họ<br /> actinoit, ñó là các nguyên tố:<br /> Th<br /> <br /> Pa<br /> <br /> u<br /> <br /> Np<br /> <br /> Pu<br /> <br /> Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br /> <br /> Am<br /> <br /> Cm<br /> <br /> Bk<br /> <br /> Cf<br /> <br /> Es<br /> <br /> Fm<br /> <br /> Md<br /> <br /> No<br /> <br /> Lr<br /> <br /> WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON<br /> <br /> WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON<br /> <br /> NH<br /> ƠN<br /> <br /> WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM<br /> <br /> ðại cương vê' nguyên tố chuyển tiếp<br /> <br /> 50<br /> •<br /> <br /> Sau các actinoit , người ta chỉ mới biết ñược hai nguyên tố họ d ở chu kỳ thứ bảy là<br /> <br /> .Q<br /> UY<br /> <br /> guyên tố có s ố thứ tự 104 là rơzefoñi R f ( còn có tên là kursatovi Ku) và nguyên tố có số thứ<br /> ; 105 là harii H a (còn c ó tên là ninxbori Ns).<br /> Như vậy các ngu yên tố chuyển tiếp ở các chu kỳ dài và ñược chia thành ba nhóm lớn:<br /> <br /> TP<br /> <br /> a) Nhóm n gu yên tố chuyển tiếp chính ( họ c ì)<br /> <br /> Các nguyên tố ch uy ển tiếp ( họ cỉ) ñược nêu tóm tắt ở bảng 29.<br /> <br /> 27<br /> Co<br /> <br /> 28<br /> Ni<br /> <br /> HƯ<br /> NG<br /> <br /> 29<br /> Cu<br /> <br /> 30<br /> Zn<br /> <br /> 43<br /> Tc<br /> <br /> 44<br /> Ru<br /> <br /> 45<br /> Rh<br /> <br /> 46<br /> Pd<br /> <br /> 48<br /> Cd<br /> <br /> 74<br /> w<br /> <br /> 75<br /> Re<br /> <br /> 76<br /> Os<br /> <br /> 77<br /> lr<br /> <br /> 78<br /> Pt<br /> <br /> 47<br /> Ag<br /> 79<br /> Au<br /> <br /> [106]<br /> <br /> [107]<br /> <br /> [108]<br /> <br /> [109]<br /> <br /> 6B<br /> <br /> 7B<br /> <br /> 21<br /> Sc<br /> <br /> 22<br /> Ti<br /> <br /> 23<br /> V<br /> <br /> 24<br /> Cr<br /> <br /> 25<br /> Mn<br /> <br /> 39<br /> Y<br /> <br /> 40<br /> Zr<br /> <br /> 41<br /> Nb<br /> <br /> 42<br /> Mo<br /> <br /> 57<br /> La<br /> <br /> 72<br /> Hf<br /> <br /> 73<br /> Ta<br /> <br /> 89<br /> Ac<br /> <br /> 104<br /> Rf<br /> <br /> 105<br /> Ha<br /> <br /> 8B<br /> <br /> /<br /> <br /> 1B<br /> <br /> 2B<br /> <br /> 80<br /> Hg<br /> <br /> 10<br /> <br /> ẦN<br /> <br /> 5B<br /> <br /> B<br /> <br /> 4B<br /> <br /> 00<br /> <br /> 3B<br /> <br /> • Cung cần phải nói thêm rằng, nếu xuất phát từ ñịnh nghĩa " nguyên t ố chuyển tiếp là<br /> <br /> +3<br /> <br /> (5)<br /> <br /> 26<br /> Fe<br /> <br /> TR<br /> <br /> B ả n g 2 9 . Các nguyên tố chuyển tiếp họ d trong bảng tuần hoàn<br /> <br /> ĐẠ<br /> O<br /> <br /> b) N hóm lantanoit ( h ọ / )<br /> c) N hóm actin oit ( h ọ / ) .<br /> <br /> P2<br /> <br /> những nguyên t ố có lớ p vỏ d ị hoặc f ) ñược ñiền m ột phần â trạng thái c ơ hán và c ả những<br /> <br /> CẤ<br /> <br /> nguyên t ố có lớp vỏ d h o ặ c f dược ñiền m ột phần trong các hợp chất" thì ñiều ñó có nghĩa là các<br /> kim loại Cu, A g , A u vẫn là các kim loại chuyển tiếp, mặc dù c ó lớp vỏ (n -1 )cỉ ñã hoàn chỉnh<br /> <br /> A<br /> <br /> với 10 electron, nhưng, ion Cu(II) có cấu hình 3d 9 , ion Ag(II) c ó cấu hình 4di04 s 2 và io n Zn2+ duy nhất c ó cấu hình 3d 10 giống như ion Ga3+ ñứng sau kẽm.<br /> <br /> TO<br /> ÁN<br /> <br /> Như vậy, có tất cả 57 nguyên tố chuyển tiếp ( kể cả nguyên tố 104 và 105).<br /> <br /> 6.2. ðặc ñiểm cấu tạo nguyên tử các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất<br /> <br /> NG<br /> <br /> (1)« Như trên ñã nêu các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất gồm các nguyên tố từ ô 21 (Sc)<br /> ñến ô 3 0 ( Z n) , ngu yên tử của các nguyên tố này c ó một số ñặc ñiểm hhư ñã nêu ở bảng 30.<br /> <br /> ƯỠ<br /> <br /> •<br /> <br /> V ề cấu hình e lectron , trừ một vài ngoại lệ, các nguyên tố còn lại ñều có cấu hình<br /> <br /> ID<br /> <br /> electron ngoài cùng c ủ a nguyên tử ñều là 4i'2 , do ñó các nguyên tố này ñều ỉà kim loại,và chính<br /> vì vậy biến thiên tín h chất của các nguyên tố họ d theo chiều tăng của s ố z không rõ rệt như<br /> <br /> BỒ<br /> <br /> trong các nguyên tố s v ằ p .<br /> (2 ) • V ề kích thư ớ c nguyên tử của các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất (và cả các dãy<br /> <br /> khác) thì sự biến ñ ổ i của bán kính nguyên tử và ion không ñơn giản như các nguyên tố không<br /> chuyển tiếp, nghĩa là không biến ñổi m ột chiều mà còn biến ñổi ít hơn so với các nguyên tố<br /> <br /> Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br /> <br /> WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON<br /> <br /> WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON<br /> <br /> Hoá học Vô cơ<br /> <br /> NH<br /> ƠN<br /> <br /> WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM<br /> <br /> 151<br /> <br /> Bảng 3 0 . Một số ñặc ñiểm nguyên tử của các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất<br /> Nguyên<br /> tố<br /> <br /> Cấu hình<br /> electron<br /> <br /> Nguyên tử khối<br /> <br /> Sc<br /> <br /> 3 cf14 s 2<br /> <br /> 44,956<br /> <br /> 1,61<br /> <br /> 6,56<br /> <br /> 1,3<br /> <br /> Ti<br /> <br /> 3 ơ 24 s 2<br /> <br /> 47,900<br /> <br /> 1,45<br /> <br /> 6,83<br /> <br /> 1.5<br /> <br /> V<br /> <br /> 3 d 34 s 2<br /> <br /> 50,942<br /> <br /> 1,36<br /> <br /> 6,74<br /> <br /> 1,6<br /> <br /> Cr<br /> <br /> 3 ơ 44 s 2<br /> <br /> 51,996<br /> <br /> 1,28<br /> <br /> 6,764<br /> <br /> 1,6<br /> <br /> - 0,74<br /> <br /> Mn<br /> <br /> 3 d 54 s 2<br /> <br /> 54,938<br /> <br /> 1,31<br /> <br /> 7,432<br /> <br /> 1,5<br /> <br /> -1 ,1 8<br /> <br /> Fe<br /> <br /> 3 d e4 s 2<br /> <br /> 55,847<br /> <br /> 1,27<br /> <br /> 7,90<br /> <br /> Co<br /> <br /> 3 d 74 s 2<br /> <br /> 58,933<br /> <br /> 1,25<br /> <br /> 7,86<br /> <br /> Ni<br /> <br /> 3 d 84 s 2<br /> <br /> 58,700<br /> <br /> 1,24<br /> <br /> 7,633<br /> <br /> Cu<br /> <br /> 3d">4s'<br /> <br /> 63,546<br /> <br /> 1,28<br /> <br /> Zn<br /> <br /> 3d'°4s2<br /> <br /> 65,380<br /> <br /> 1,33<br /> <br /> Thế ion hóa<br /> thứ nhất (eV)<br /> <br /> Thế tiêu<br /> chuẩn(3)<br /> <br /> ðộ âm<br /> ñ iệ n (1)<br /> <br /> .Q<br /> UY<br /> <br /> Bán kính nguyên<br /> tử