Xu Hướng Biến Đổi Thành Phần & Tính Chất Của Hợp Chất Trong Chu Kì
Oxide & hydroxide cao nhất · tính acid – base · oxide lưỡng tính · phản ứng minh hoạ
Trong một chu kì, khi đi từ nhóm IA đến VIIA, hoá trị cao nhất của nguyên tố nhóm A trong hợp chất với oxygen tăng từ I đến VII (trừ chu kì 1 và Fluorine). Nhờ đó, thành phần của oxide và hydroxide lặp lại tuần hoàn.
▸ Bảng công thức tổng quát theo nhóm
| Nhóm | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hoá trị | I | II | III | IV | V | VI | VII |
| Oxide | $\text{R}_2\text{O}$ | $\text{RO}$ | $\text{R}_2\text{O}_3$ | $\text{RO}_2$ | $\text{R}_2\text{O}_5$ | $\text{RO}_3$ | $\text{R}_2\text{O}_7$ |
| Hydroxide | $\text{ROH}$ | $\text{R(OH)}_2$ | $\text{R(OH)}_3$ | $\text{H}_2\text{RO}_3$ | $\text{H}_3\text{RO}_4$ | $\text{H}_2\text{RO}_4$ | $\text{HRO}_4$ |
▸ Minh hoạ cụ thể cho chu kì 3
| Nguyên tố | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhóm | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
| Oxide | $\text{Na}_2\text{O}$ | $\text{MgO}$ | $\text{Al}_2\text{O}_3$ | $\text{SiO}_2$ | $\text{P}_2\text{O}_5$ | $\text{SO}_3$ | $\text{Cl}_2\text{O}_7$ |
| Hydroxide | $\text{NaOH}$ | $\text{Mg(OH)}_2$ | $\text{Al(OH)}_3$ | $\text{H}_2\text{SiO}_3$ | $\text{H}_3\text{PO}_4$ | $\text{H}_2\text{SO}_4$ | $\text{HClO}_4$ |
• Oxide cao nhất phải ứng với hoá trị cao nhất. Ví dụ:
– Oxide cao nhất của S là $\text{SO}_3$ (hoá trị VI), KHÔNG phải $\text{SO}_2$ (hoá trị IV).
– Oxide cao nhất của P là $\text{P}_2\text{O}_5$ (hoá trị V), KHÔNG phải $\text{P}_2\text{O}_3$ (hoá trị III).
• Với nhóm IA – IIIA, hydroxide có dạng base $\text{R(OH)}_n$.
• Với nhóm IVA – VIIA, hydroxide có dạng acid $\text{H}_x\text{RO}_y$.
• Tính BASE của oxide và hydroxide GIẢM dần.
• Tính ACID của oxide và hydroxide TĂNG dần.
▸ Phân loại chi tiết cho chu kì 3
| Oxide | $\text{Na}_2\text{O}$ | $\text{MgO}$ | $\text{Al}_2\text{O}_3$ | $\text{SiO}_2$ | $\text{P}_2\text{O}_5$ | $\text{SO}_3$ | $\text{Cl}_2\text{O}_7$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Loại | basic | basic | lưỡng tính | acidic | acidic | acidic | acidic |
| Hydroxide | $\text{NaOH}$ | $\text{Mg(OH)}_2$ | $\text{Al(OH)}_3$ | $\text{H}_2\text{SiO}_3$ | $\text{H}_3\text{PO}_4$ | $\text{H}_2\text{SO}_4$ | $\text{HClO}_4$ |
| Loại | base mạnh | base yếu | lưỡng tính | acid yếu | acid TB | acid mạnh | acid rất mạnh |
• Hydroxide nhóm IA → base mạnh (NaOH, KOH…).
• Hydroxide ứng với hoá trị cao nhất nhóm VIIA (trừ F) → acid mạnh ($\text{HClO}_4$…).
• $\text{Al}_2\text{O}_3$ và $\text{Al(OH)}_3$ có tính lưỡng tính (phản ứng được cả với acid lẫn base).
Sắp xếp 4 chất sau theo chiều tính acid tăng dần: $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{HClO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$, $\text{H}_2\text{SiO}_3$.
Sắp xếp 3 hydroxide sau theo chiều tính base tăng dần: $\text{NaOH}$, $\text{Al(OH)}_3$, $\text{Mg(OH)}_2$.
Trong chu kì 3, $\text{Al}_2\text{O}_3$ và $\text{Al(OH)}_3$ là hai hợp chất lưỡng tính đặc trưng — nằm ở vị trí "chuyển tiếp" giữa basic oxide và acidic oxide.
▸ Phản ứng của oxide lưỡng tính
• $\text{Al}_2\text{O}_3$ và $\text{SiO}_2$ không tan trong nước, nhưng vẫn phản ứng được với acid hoặc base.
• Khi đề bài hỏi "hoà tan $\text{Al}_2\text{O}_3$ bằng NaOH" → phải dùng phản ứng với base.
• $\text{Al}_2\text{O}_3$ là oxide lưỡng tính, KHÔNG phải basic oxide như nhiều bạn nhầm tưởng vì Al là kim loại.
▸ Basic oxide tác dụng với nước
Hiện tượng: Quỳ tím chuyển xanh đậm (do tạo base mạnh NaOH).
▸ Acidic oxide tác dụng với nước
Hiện tượng: Quỳ tím chuyển đỏ (do tạo dung dịch acid).
▸ Acidic oxide tác dụng với base
▸ Acid mạnh đẩy acid yếu khỏi muối
($\text{HNO}_3$ mạnh hơn $\text{H}_2\text{CO}_3$ → đẩy được $\text{CO}_3^{2-}$ ra khỏi muối.)
Nguyên tố Y thuộc chu kì 3, công thức oxide cao nhất là $\text{YO}_3$. Cho 1 mol $\text{YO}_3$ tác dụng với dung dịch NaOH dư. Tính số mol NaOH phản ứng.
▸ Phương pháp xác định nguyên tố từ % khối lượng
- Từ cấu hình electron lớp ngoài cùng → xác định nhóm → công thức oxide cao nhất.
- Lập phương trình $\%M_X$:
X có cấu hình lớp ngoài cùng là $ns^2 np^2$. Trong oxide cao nhất, X chiếm $27{,}27\%$ khối lượng. Xác định X.
$\dfrac{M_X}{M_X + 32} \times 100\% = 27{,}27\%$.
• Nhóm IA: $\text{R}_2\text{O}$ (M = $2M_R + 16$)
• Nhóm IIA: $\text{RO}$ (M = $M_R + 16$)
• Nhóm IIIA: $\text{R}_2\text{O}_3$ (M = $2M_R + 48$)
• Nhóm IVA: $\text{RO}_2$ (M = $M_R + 32$)
• Nhóm VA: $\text{R}_2\text{O}_5$ (M = $2M_R + 80$)
• Nhóm VIA: $\text{RO}_3$ (M = $M_R + 48$)
• Nhóm VIIA: $\text{R}_2\text{O}_7$ (M = $2M_R + 112$)
Để xem lý thuyết đầy đủ với các dạng bài tập mở rộng (xác định nguyên tố từ tổng số hạt + viết hydroxide, bài toán hỗn hợp hydroxide kim loại kiềm…) và bảng sai lầm thường gặp, hãy đọc bài viết bên dưới:
Định nghĩa, công thức, các dạng bài tập đầy đủ kèm phương pháp giải, sơ đồ tư duy và sai lầm thường gặp.
Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 23 câu bám sát chương trình SGK Hoá Học 10!
Cùng luyện Bài 7 – Xu hướng biến đổi tính chất hợp chất!
23 câu: 18 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ