Hóa học Lớp 10. Giải thích xu hướng hút electron và tính chất nguyên tố.
Kiến thức cần nhớ
**1. Độ âm điện là gì?**
**Độ âm điện** đặc trưng cho khả năng của nguyên tử **hút cặp electron liên kết** về phía mình khi tham gia liên kết hóa học. Đây là đại lượng tương đối, thường được biểu diễn theo thang Pauling.
Độ âm điện không phải là số electron mà nguyên tử chắc chắn nhận, không phải ái lực electron và cũng không phải năng lượng ion hóa. Với khí hiếm, độ âm điện thường không được xét trong các bài tập phổ thông vì chúng ít tạo liên kết trong điều kiện thông thường.
**2. Xu hướng độ âm điện**
- **Trong một chu kì, từ trái sang phải:** bán kính giảm và lực hút hạt nhân lên electron liên kết tăng, nên độ âm điện nhìn chung tăng.
- **Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới:** số lớp electron và che chắn tăng, electron liên kết ở xa hạt nhân hơn, nên độ âm điện nhìn chung giảm.
- Fluorine nằm gần góc trên bên phải bảng tuần hoàn và có độ âm điện lớn nhất.
Có thể ghi nhớ hướng tăng chung:
$\text{Độ âm điện tăng từ trái sang phải và từ dưới lên trên.}$
**3. Tính kim loại**
Tính kim loại biểu hiện xu hướng **nhường electron**, tạo cation và thể hiện các tính chất đặc trưng của kim loại.
- Trong một chu kì, từ trái sang phải, lực hút electron tăng nên nguyên tử khó nhường electron hơn: tính kim loại nhìn chung **giảm**.
- Trong một nhóm A, từ trên xuống, bán kính và che chắn tăng nên electron hóa trị dễ tách hơn: tính kim loại nhìn chung **tăng**.
Ví dụ trong nhóm IA: $\mathrm{Li}<\mathrm{Na}<\mathrm{K}$ theo chiều tăng tính kim loại. Trong chu kì 3, Na có tính kim loại mạnh hơn Mg và Al.
**4. Tính phi kim**
Tính phi kim biểu hiện xu hướng **hút hoặc nhận electron** khi hình thành liên kết và phản ứng hóa học.
- Trong một chu kì, từ trái sang phải, bán kính giảm và độ âm điện tăng nên tính phi kim nhìn chung **tăng**.
- Trong một nhóm A, từ trên xuống, bán kính và che chắn tăng nên khả năng hút electron giảm: tính phi kim nhìn chung **giảm**.
Ví dụ: trong chu kì 2, $\mathrm{N}<\mathrm{O}<\mathrm{F}$ theo chiều tăng tính phi kim; trong nhóm VIIA, $\mathrm{F}>\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$ theo chiều giảm tính phi kim.
**5. Quan hệ giữa bán kính, độ âm điện và tính kim loại–phi kim**
- Khi bán kính giảm và lực hút hạt nhân hiệu dụng tăng: độ âm điện tăng, tính phi kim tăng, tính kim loại giảm.
- Khi bán kính và hiệu ứng che chắn tăng: độ âm điện giảm, tính phi kim giảm, tính kim loại tăng.
Chuỗi giải thích trong một chu kì:
$Z\uparrow,\;\text{số lớp không đổi}\Rightarrow r\downarrow\Rightarrow\text{hút electron mạnh hơn}\Rightarrow \chi\uparrow,\;\text{phi kim}\uparrow$
Trong đó $\chi$ là kí hiệu thường dùng cho độ âm điện.
**6. Quy trình làm bài so sánh**
1. Xác định vị trí tương đối của các nguyên tố trên bảng tuần hoàn.
2. Nếu cùng chu kì, nguyên tố ở bên phải thường có độ âm điện và tính phi kim lớn hơn, tính kim loại nhỏ hơn.
3. Nếu cùng nhóm A, nguyên tố ở phía dưới thường có tính kim loại lớn hơn, còn độ âm điện và tính phi kim nhỏ hơn.
4. Nếu không cùng chu kì hoặc nhóm, kết hợp cả hai hướng và ưu tiên giải thích bằng số lớp, bán kính và lực hút hạt nhân; không suy luận chỉ từ tổng số electron.
5. Viết kết luận đúng đại lượng mà đề hỏi, tránh đổi nhầm “tăng dần” thành “giảm dần”.
**7. Ví dụ tổng hợp**
X và Y cùng chu kì, X nằm bên trái Y. Theo xu hướng chung, X có bán kính lớn hơn, độ âm điện nhỏ hơn và tính kim loại mạnh hơn Y. Y có khả năng hút electron liên kết tốt hơn nên tính phi kim mạnh hơn.
Trong nhóm IA, từ Li xuống K, số lớp tăng làm electron ngoài cùng xa hạt nhân và bị che chắn mạnh hơn. Vì vậy electron dễ bị nhường hơn, tính kim loại tăng dù điện tích hạt nhân cũng tăng.
**8. Phạm vi và lỗi cần tránh**
Các xu hướng trên là **xu hướng chung**, không phải câu khẳng định tuyệt đối cho mọi đại lượng và mọi nguyên tố chuyển tiếp.
- Không đồng nhất độ âm điện với khả năng nhận electron tự do trong mọi phản ứng.
- Không kết luận nguyên tố có nhiều electron hơn thì phi kim mạnh hơn.
- Không cho rằng “dễ nhường electron” đồng nghĩa độ âm điện lớn.
- Không dùng xu hướng của một chu kì cho hai nguyên tố ở hai chu kì khác nhau mà không xét số lớp.
- Không đưa khí hiếm vào dãy độ âm điện thông thường nếu đề không cung cấp dữ liệu riêng.
ezonthi