Bài 7: Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

1. Kiến thức trọng tâm

Không chỉ tính chất của nguyên tử, thành phần và tính chất của các hợp chất cũng biến đổi tuần hoàn theo vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

Xét các oxit cao nhất của các nguyên tố trong chu kì $3$: $Na_2O$, $MgO$, $Al_2O_3$, $SiO_2$, $P_2O_5$, $SO_3$, $Cl_2O_7$. Hóa trị cao nhất của nguyên tố đối với oxi tăng dần từ $1$ đến $7$ khi đi từ trái sang phải trong chu kì. Tính chất của các oxit cũng thay đổi: $Na_2O$ là oxit bazơ, $MgO$ là oxit bazơ, $Al_2O_3$ là oxit lưỡng tính, còn $SiO_2$, $P_2O_5$, $SO_3$, $Cl_2O_7$ là các oxit axit.

Tương tự, tính chất của hidroxit cũng biến đổi tuần hoàn. Trong chu kì $3$, $NaOH$ là bazơ mạnh, $Mg(OH)_2$ là bazơ yếu hơn, $Al(OH)_3$ là hidroxit lưỡng tính, còn $H_3PO_4$, $H_2SO_4$, $HClO_4$ là các axit, với tính axit tăng dần. Trong một nhóm, xu hướng ngược lại: đi từ trên xuống dưới, tính bazơ của oxit và hidroxit tăng dần, tính axit giảm dần. Ví dụ, trong nhóm $1$, tính bazơ tăng dần theo thứ tự: LiOH < NaOH < KOH < RbOH < CsOH.

Đối với các hợp chất khí với hidro, hóa trị của nguyên tố phi kim đối với hidro bằng $8$ trừ đi số thứ tự nhóm (đối với các nguyên tố nhóm $A$). Ví dụ, $C$ thuộc nhóm $14$ tạo $CH_4$, $N$ thuộc nhóm $15$ tạo $NH_3$, $O$ thuộc nhóm $16$ tạo $H_2O$, $F$ thuộc nhóm $17$ tạo $HF$.

2. Ví dụ minh họa

So sánh tính bazơ của các hidroxit sau: $KOH$, $NaOH$, $Mg(OH)_2$.

Lời giải: $Na$ và $K$ cùng nhóm $1$, $K$ ở dưới $Na$ nên tính bazơ của $KOH$ mạnh hơn $NaOH$. $Na$ và $Mg$ cùng chu kì $3$, $Mg$ ở bên phải $Na$ nên tính bazơ của $Mg(OH)_2$ yếu hơn $NaOH$. Vậy thứ tự tính bazơ tăng dần là: Mg(OH)_2 < NaOH < KOH.

3. Ghi nhớ

• Trong một chu kì, từ trái sang phải: tính bazơ của oxit và hidroxit giảm, tính axit tăng.
• Trong một nhóm, từ trên xuống dưới: tính bazơ tăng, tính axit giảm.
• Hóa trị cao nhất với oxi tăng từ $1$ đến $7$ trong một chu kì; hóa trị với hidro bằng $8$ trừ số thứ tự nhóm (nhóm $A$).