ISSR TỔNG ÔN S1.2 K120 HÓA ĐẠI CƯƠNG

CLB Sinh viên Học tập tích cực và Nghiên cứu khoa học

1. Giới thiệu

Đại diện cho sinh viên tại Trường Đại học Y Hà Nội, CLB Sinh viên Học tập tích cực và Nghiên cứu khoa học hướng tới việc phát triển kỹ năng học tập và nghiên cứu cho sinh viên y khoa.

Nội dung bài giảng

  • Thành phần cấu tạo nguyên tử

  • Các mẫu nguyên tử cổ điển

  • Orbital nguyên tử

  • Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

I. Cấu tạo nguyên tử

1. Thành phần cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử là đơn vị cấu trúc cơ bản của vật chất và chứa các phần sau:

  • Hạt nhân: Gồm proton (p) mang điện tích dương và neutron (n) không mang điện. Hạt nhân là trung tâm của nguyên tử và chứa hầu hết khối lượng của nó.

  • Vỏ: Gồm electron (e) mang điện tích âm, chuyển động quanh hạt nhân. Số lượng electron tương đương với số proton trong một nguyên tử trung hòa về điện.

  • Số hiệu nguyên tử (Z): Được tính bằng tổng số proton trong hạt nhân, Z = p = e. Ví dụ, số hiệu nguyên tử của Natri (Na) là 11, nghĩa là có 11 proton và 11 electron.

  • Số khối (A): Là tổng số proton và neutron, A = Z + n. Với Natri, A = 11 (proton) + 12 (neutron) = 23.

2. Mẫu nguyên tử cổ điển

- Mẫu Retheford (1911)

Không giải thích được sự tồn tại của nguyên tử và hiện tượng quang phổ vạch do sự phát xạ và hấp thụ photon.

- Mẫu Bohr (1913)

Cung cấp một mô hình toán học giải thích sự tồn tại của các tầng năng lượng electron:

  • Công thức:

    • bán kính: r<sub>n</sub> = n<sup>2</sup> . 0,53 Å

    • năng lượng: E<sub>n</sub> = -1/n<sup>2</sup> . 13,6 eV

  • Ưu điểm: Giải thích hiện tượng quang phổ vạch của nguyên tử hydro, cho thấy các electron chỉ có thể tồn tại ở các mức năng lượng cố định.

  • Nhược điểm: Không giải thích được quang phổ của nguyên tử phức tạp (nhiều electron) như carbon và oxy.

II. Orbital nguyên tử

1. Khái niệm

Orbital nguyên tử (AO) là những hàm sóng mô tả trạng thái đặc trưng của electron trong nguyên tử, cho phép xác định xác suất tìm thấy electron ở một vị trí cụ thể.

2. Các số lượng tử

  • Số lượng tử chính (n): Đại diện cho lớp của electron và chỉ định mức năng lượng tổng thể.

  • Số lượng tử phụ (l): Xác định hình dạng của orbital. Các giá trị có thể là 0, 1, 2,..., n-1 tương ứng với các hình dạng s, p, d, f.

  • Số lượng tử từ (m<sub>l</sub>): Xác định sự định hướng trong không gian của orbital, có các giá trị từ -l đến +l.

  • Số lượng tử spin (m<sub>s</sub>): Đặc trưng cho hướng quay của electron, có hai giá trị: +1/2 hoặc -1/2.

III. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1. Khái niệm

Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp dựa trên số hiệu nguyên tử:

  • STT ô: Là số hiệu nguyên tử, thể hiện số proton trong hạt nhân của nguyên tố.

  • Chu kỳ: Là số lớp electron của nguyên tố, ảnh hưởng tới các thuộc tính hóa học của nó.

  • Nhóm: Tổng số electron hóa trị, điều này ảnh hưởng đến phản ứng hóa học của nguyên tố.

2. Biến đổi tuần hoàn

Các tính chất như bán kính nguyên tử, độ âm điện, năng lượng ion hóa, và ái lực electron đều biến đổi tuần hoàn theo dòng tăng của điện tích hạt nhân, ảnh hưởng đến sự ổn định và reactivity của nguyên tố.

IV. Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử

1. Các loại liên kết

  • Liên kết ion: Là lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion mang điện tích trái dấu. Chẳng hạn, NaCl được tạo thành qua liên kết ion.

  • Liên kết cộng hóa trị: Electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử để tạo nên cấu trúc ổn định, như H<sub>2</sub> và O<sub>2</sub>.

  • Liên kết phối trí: Một nguyên tử cho cặp electron chưa tham gia liên kết, như trong phức hợp amoniac (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>).

  • Liên kết hydro: Là liên kết giữa nguyên tử hydro và nguyên tử khác có độ âm điện lớn, như trường hợp của nước (H<sub>2</sub>O).

V. Dung dịch

1. Đại cương dung dịch

Dung dịch là hệ thống đồng nhất được hình thành từ hai hoặc nhiều chất với tỷ lệ đa dạng, có thể là lỏng, khí hoặc rắn.

2. Dung dịch điện ly

Dung dịch điện ly được hình thành qua phản ứng thuận nghịch tạo ra ion trong dung dịch, ví dụ như NaCl tan trong nước tạo ra Na<sup>+</sup> và Cl<sup>-</sup> ions, cho phép dòng điện chạy qua dung dịch.

Tài liệu tham khảo

  • Hóa đại cương (Dùng cho đào tạo bác sĩ y khoa), Phan An

  • Hóa vô cơ và hữu cơ (Sách đào tạo bác sĩ đa khoa), Phan An

  • Hóa học - Năm thứ nhất MPSI và PTSI, Đào Quý Chiệu (dịch)