Mở đầu
Trong một chu kì, hóa trị cao nhất của nguyên tố nhóm A với oxygen tăng dần. Đồng thời, oxide và hydroxide tương ứng chuyển từ tính base qua lưỡng tính đến tính acid.
Thành phần của oxide và hydroxide
Từ nhóm IA đến VIIA, hóa trị cao nhất với oxygen thường tăng từ I đến VII. Vì vậy, công thức oxide cao nhất lần lượt có dạng:
$$\mathrm{R_2O,\ RO,\ R_2O_3,\ RO_2,\ R_2O_5,\ RO_3,\ R_2O_7}.$$
Quy luật này không áp dụng cho chu kì 1 và fluorine. Với nguyên tố kim loại, hydroxide thường viết dạng $\mathrm{R(OH)_n}$; với phi kim, hydroxide cao nhất thường được biểu diễn dưới dạng acid có oxygen.
Dãy điển hình của chu kì 3
| Nguyên tố | Oxide cao nhất | Hydroxide tương ứng | Tính chất chính |
|---|---|---|---|
| Na | Na₂O | NaOH | base mạnh |
| Mg | MgO | Mg(OH)₂ | base yếu |
| Al | Al₂O₃ | Al(OH)₃ | lưỡng tính |
| Si | SiO₂ | H₂SiO₃ | acid yếu |
| P | P₂O₅ | H₃PO₄ | acid trung bình |
| S | SO₃ | H₂SO₄ | acid mạnh |
| Cl | Cl₂O₇ | HClO₄ | acid rất mạnh |
Theo chiều $Z$ tăng, tính base giảm dần và tính acid tăng dần.
Kiểm tra nhanh
Chất nào có tính lưỡng tính?
NaOH là base mạnh.
Mg(OH)₂ có tính base.
Al(OH)₃ phản ứng được với acid và với base mạnh.
H₂SO₄ là acid.
Lời giải
**Cách làm**
Al(OH)₃ nằm ở vùng chuyển tiếp từ tính base sang tính acid nên có tính lưỡng tính.
Ví dụ mẫu: Các phản ứng minh họa trong SGK
Oxide kim loại tạo môi trường base khi phản ứng với nước:
$$\mathrm{Na_2O}+\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{NaOH},$$
$$\mathrm{MgO}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{Mg(OH)_2}.$$
Oxide phi kim tạo acid:
$$\mathrm{P_2O_5}+3\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{H_3PO_4}.$$
Acid mạnh đẩy acid yếu ra khỏi muối carbonate:
$$\mathrm{Na_2CO_3}+2\mathrm{HNO_3}\rightarrow2\mathrm{NaNO_3}+\mathrm{CO_2}\uparrow+\mathrm{H_2O}.$$
Các hiện tượng đổi màu quỳ và khí thoát ra là bằng chứng thực nghiệm để nhận xét tính acid–base.
Cách so sánh
Khi so sánh trong cùng một chu kì:
1. Xác định vị trí các nguyên tố từ trái sang phải.
2. Chọn oxide hoặc hydroxide ứng với hóa trị cao nhất.
3. Dùng xu hướng: tính base giảm, tính acid tăng.
Ví dụ: $\mathrm{NaOH}>\mathrm{Mg(OH)_2}>\mathrm{Al(OH)_3}$ về tính base; còn tính acid tăng theo chiều $\mathrm{H_2SiO_3}<\mathrm{H_3PO_4}<\mathrm{H_2SO_4}<\mathrm{HClO_4}$.
Luyện tập
Dãy nào được sắp theo chiều tính base tăng dần?
Trong chu kì 3, tính base tăng khi đi từ Al về Na.
Đây là chiều giảm tính base.
NaOH có tính base mạnh hơn Mg(OH)₂.
NaOH mạnh hơn Mg(OH)₂ nên không đứng giữa theo thứ tự này.
Lời giải
**Cách làm**
Từ Al về Mg rồi Na, tính kim loại tăng nên tính base của hydroxide tăng: Al(OH)₃ < Mg(OH)₂ < NaOH.
Ghi nhớ
- Trong một chu kì, theo chiều điện tích hạt nhân tăng, thành phần oxide và hydroxide biến đổi có quy luật; tính base giảm dần và tính acid tăng dần.
- Cần xét đúng hợp chất ứng với hóa trị cao nhất.
Đang học