Mở đầu
Cấu hình electron lớp ngoài cùng lặp lại sau mỗi chu kì. Sự lặp lại này làm nhiều tính chất nguyên tử và đơn chất biến đổi theo quy luật, thay vì thay đổi ngẫu nhiên.
Cơ sở của các xu hướng
Hai yếu tố cần xét là:
- **điện tích hạt nhân:** điện tích dương càng lớn, lực hút electron càng mạnh;
- **số lớp electron:** electron ngoài cùng càng xa hạt nhân và bị các lớp trong che chắn nhiều thì lực hút càng yếu.
Trong một chu kì, số lớp electron không đổi nhưng điện tích hạt nhân tăng. Trong một nhóm A, đi từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng.
Bán kính nguyên tử
- Trong một chu kì, từ trái sang phải: bán kính nguyên tử **giảm dần** vì điện tích hạt nhân tăng trong khi số lớp electron không đổi.
- Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới: bán kính nguyên tử **tăng dần** vì có thêm lớp electron.
Ví dụ, trong chu kì 3: $r_{\mathrm{Na}}>r_{\mathrm{Mg}}>r_{\mathrm{Al}}$. Trong nhóm IA: $r_{\mathrm{K}}>r_{\mathrm{Na}}>r_{\mathrm{Li}}$.
Kiểm tra nhanh
So sánh nào đúng theo xu hướng bán kính nguyên tử?
Trong chu kì 3, bán kính giảm từ Na đến Cl.
Trong nhóm IA, bán kính tăng từ Li xuống K.
Na đứng trước Mg trong cùng chu kì nên có bán kính lớn hơn.
Trong chu kì 2, O đứng trước F nên O lớn hơn F.
Lời giải
**Cách làm**
Na và Mg cùng chu kì 3; khi $Z$ tăng từ Na đến Mg, bán kính giảm nên $r_{\mathrm{Na}}>r_{\mathrm{Mg}}$.
Năng lượng ion hóa và độ âm điện
**Năng lượng ion hóa thứ nhất** là năng lượng tối thiểu để tách electron thứ nhất khỏi một mol nguyên tử khí ở trạng thái cơ bản:
$$\mathrm{X(g)}\rightarrow\mathrm{X^+(g)}+e.$$
Trong một chu kì, năng lượng ion hóa thứ nhất có xu hướng tăng; trong một nhóm A, có xu hướng giảm.
**Độ âm điện** đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử khi tạo liên kết. Trong một chu kì, độ âm điện tăng từ trái sang phải; trong một nhóm A, giảm từ trên xuống dưới. Fluorine có độ âm điện lớn nhất.
Tính kim loại và tính phi kim
Tính kim loại thể hiện xu hướng nguyên tử nhường electron; tính phi kim thể hiện xu hướng nguyên tử nhận electron.
- Trong một chu kì: tính kim loại giảm, tính phi kim tăng.
- Trong một nhóm A: tính kim loại tăng, tính phi kim giảm khi đi từ trên xuống.
Các xu hướng này phù hợp với sự thay đổi lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng.
Ví dụ mẫu: So sánh Ca, Mg, P và S
Độ âm điện tăng theo thứ tự:
$$\mathrm{Ca}<\mathrm{Mg}<\mathrm{P}<\mathrm{S}.$$
- Ca và Mg cùng nhóm IIA; Ca nằm dưới Mg nên có độ âm điện nhỏ hơn.
- Mg, P, S cùng chu kì 3; độ âm điện tăng từ trái sang phải.
Khi các nguyên tố không cùng một hàng hoặc một cột, chọn nguyên tố trung gian để tách phép so sánh thành hai bước.
Luyện tập
Thứ tự tính kim loại giảm dần của Ba, Sr, Ca, Mg là gì?
Đây là chiều tăng từ trên xuống nhóm IIA.
Trong nhóm IIA, tính kim loại tăng từ Mg xuống Ba.
Thứ tự không theo vị trí trong nhóm.
Ba phải có tính kim loại mạnh hơn Sr.
Lời giải
**Cách làm**
Các nguyên tố cùng nhóm IIA; tính kim loại tăng từ trên xuống nên thứ tự giảm dần là Ba > Sr > Ca > Mg.
Ghi nhớ
- Trong một chu kì: bán kính và tính kim loại giảm; năng lượng ion hóa, độ âm điện và tính phi kim có xu hướng tăng.
- Trong một nhóm A, các xu hướng cơ bản đổi chiều.
Đang học