CHƯƠNG 2: BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN BÀI 5: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Mục tiêu Kiến thức + Nêu cách xếp nguyên tố hóa học vào bảng tuần hoàn + Nêu cấu tạo bảng tuần hồn Kĩ + Dựa vào cấu hình electron dự đoán nguyên tố chu kì có số lớp electron, nhóm có số electron hóa trị + Giải tốn xác định vị trí ngun tố bảng tuần hồn I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Chu kì dãy nguyên tố mà nguyên tử chúng có số lớp electron, xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần Số thứ tự chu kì (số thường) = số lớp electron nguyên tử Nhóm nguyên tố tập hợp nguyên tố mà ngun tử có cấu hình electron tương tự nhau, tính chất hóa học gần giống xếp thành cột Số thứ tự nhóm (số La Mã) = số electron hóa trị Chú ý: Nguyên tố s, p thuộc nhóm A Nguyên tố d, f thuộc nhóm B a) Đối với nguyên tố nhóm A: Electron hóa trị = electron lớp ngồi b) Đối với nguyên tố nhóm B: Electron hóa trị = electron lớp + electron phân lớp sát lớp ngồi chưa bão hịa Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA Ơ Ơ STT = Z STT chu kì = Số lớp e VỊ TRÍ NHĨM (STT ghi số La Mã) Nhóm A Nhóm B Nguyên tố STT nhóm = Số Ngun tố d, f (ít STT nhóm = s, p e lớp ngồi gặp khơng xét) Số e hóa trị xy8 x y 10 x y 10 Số e hóa trị x y Số e hóa trị = Số e hóa trị = y II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Chu kì, nhóm Kiểu hỏi 1: Xác định chu kì Phương pháp giải Số thứ tự chu kì (số thường) = số lớp electron nguyên tử Ví dụ: Na Z 11 :1s 2s 2p 3s1 Có lớp electron Do đó, Na thuộc chu kì Ví dụ mẫu Ví dụ 1: O Z thuộc chu kì: A B C D Trang Hướng dẫn giải: O Z :1s 2s 2p O có lớp electron Do đó, O thuộc chu kì Chọn A Ví dụ 2: Ni Z 28 thuộc chu kì: A B C D Hướng dẫn giải: Ni Z 28 :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Ni có lớp electron Do đó, Ni thuộc chu kì Chọn C Kiểu hỏi 2: Xác định nhóm Phương pháp giải Số thứ tự nhóm (số La Mã): * Đối với nguyên tố nhóm A (nguyên tố s, p): Số thứ tự nhóm = Số electron lớp (trừ He) * Đối với nguyên tố nhóm B (ngun tố d, f): Cấu hình electron hóa trị thường gặp 3d x 4s y : TH1: x y Số thứ tự nhóm x y TH2: x y 10 Số thứ tự nhóm = VIII TH3: x y 10 Cấu hình electron hóa trị có dạng: 3d10 4s y Số thứ tự nhóm y Ví dụ: Xác định nhóm Mg Z 12 , O Z , Fe Z 26 Hướng dẫn giải: Mg Z 12 :1s 2s 2p 3s Mg có 2e lớp ngồi thuộc nguyên tố s Mg thuộc nhóm IIA O Z :1s 2s 2p O có 6e lớp ngồi thuộc ngun tố p O thuộc nhóm VIA Fe Z 26 :1s 2s 2p 3s 3d 4s Fe có 8e hóa trị thuộc nguyên tố d Fe thuộc nhóm VIIIB Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Na Z 11 thuộc nhóm A IA B IB C 1A D 1B Trang Hướng dẫn giải: Na Z 11 :1s 2s 2p 3s1 (thuộc ngun tố s) Na có 1e lớp ngồi Do đó, Na thuộc nhóm IA Chọn A Ví dụ 2: S Z 16 thuộc nhóm A IVA B IIA C VIA D VA C IIA D VIIA Hướng dẫn giải: S Z :1s 2s 2p 3s 3p (thuộc nguyên tố p) S có 6e lớp ngồi Do đó, S thuộc nhóm VIA Chọn C Ví dụ 3: Mn Z 25 thuộc nhóm A IIB B VIIB Hướng dẫn giải: Mn Z 25 :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s (thuộc nguyên tố d) Mn có electron hóa trị Do đó, Mn thuộc nhóm VIIB Chọn B Ví dụ 4: Zn Z 30 thuộc nhóm A IIA B VIIIA C IIB D VIIIB Hướng dẫn giải: Zn Z 30 :1s 2s 2p 3s 3p 3d10 4s (thuộc nguyên tố d) Zn có electron hóa trị Do đó, Zn thuộc nhóm IIB Chọn C Kiểu 3: Từ vị trí xác định nguyên tố Phương pháp giải Số thứ tự chu kì Số lớp electron Số thứ tự nhóm A Số electron lớp ngồi Đối với ngun tố nhóm B (ngun tố d, f): Cấu hình electron hóa trị thường gặp là: 3d x 4s y TH1: x y Số thứ tự nhóm B x y Trang TH2: x y 10 Số thứ tự nhóm B VIII TH3: x y 10 Cấu hình electron hóa trị có dạng 3d10 4s y Số thứ tự nhóm B y Ví dụ: X thuộc chu kì 2, nhóm VIA Xác định số hiệu nguyên tử nguyên tố X Hướng dẫn giải: X thuộc chu kì X có lớp electron X thuộc nhóm VIA X có 6e lớp ngồi Cấu hình electron X :1s2 2s2 2p4 Zx Ví dụ mẫu Ví dụ 1: X thuộc chu kì 3, nhóm VA Số hiệu nguyên tử nguyên tố X là: A 13 B 14 C 15 D 16 Hướng dẫn giải: X thuộc chu kì Có ba lớp electron X thuộc nhóm VA Có electron lớp ngồi Cấu hình electron X là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Do đó, Zx 15 Chọn C Ví dụ 2: X thuộc chu kì 2, nhóm VIA Số proton X là: A B C D Hướng dẫn giải: X thuộc chu kì Có hai lớp electron X thuộc nhóm VIA Có electron lớp ngồi Cấu hình electron X là: 1s2 2s2 2p4 Do đó, Zx Chọn A Ví dụ 3: X thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB Số hiệu nguyên tử nguyên tố X là: A 20 B 26 C 18 D 36 Hướng dẫn giải: X thuộc chu kì Có lớp electron X thuộc nhóm VIIIB Có 8, 10 electron hóa trị Dựa vào đáp án cấu hình electron X thỏa mãn là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Trang Vậy Zx 26 Chọn B Kiểu hỏi 4: Các nguyên tố thuộc hai chu kì liên tiếp, hai nhóm liên tiếp Phương pháp giải Hai nguyên tố thuộc nhóm, thuộc hai chu kì liên tiếp cách 8, 18 32 đơn vị điện tích hạt nhân Hai nguyên tố thuộc chu kì, cách đơn vị điện tích hạt nhân Ví dụ: Hai nguyên tố X Y chu kì ZX ZY có tổng số proton hai hạt nhân nguyên tử 39 Y là: A Na B Ca C K D Mg Hướng dẫn giải Hai nguyên tố X, Y chu kì, nên ta có: ZY ZX * Tổng số proton hai hạt nhân hai nguyên tố 39, nên ta có: ZY ZX 39 ** Từ * ** suy ra: ZX 19, ZY 20 Y Ca Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ Hai nguyên tố X Y đứng chu kì có tổng số hạt mang điện hai hạt nhân 25 Vị trí X Y bảng tuần hồn là: A chu kì nhóm IA IIA B chu kì nhóm IA IIA C chu kì nhóm IIIA IVA D chu kì nhóm IIA IIIA Hướng dẫn giải: Hai nguyên tố X Y đứng chu kì (giả sử ZX ZY ) có tổng số hạt mang điện hai hạt nhân 25 nên ta có: ZY ZX ZX 12 ZX ZY 25 ZY 13 X :1s2 2s2 2p6 3s2 X thuộc chu kì 3, nhóm IIA Y :1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Y thuộc chu kì 3, nhóm IIIA Chọn D Ví dụ X, Y Z X Z Y hai nguyên tố thuộc nhóm thuộc hai chu kì liên tiếp Tổng số proton hạt nhân X, Y 30 Vị trí Y bảng tuần hồn là: Trang A chu kì 3, nhóm IA B chu kì 4, nhóm IIA C chu kì 3, nhóm IB D chu kì 4, nhóm IA Hướng dẫn giải: Tổng số hạt proton hạt nhân X, Y 30 nên ta có: ZX ZY 30 X, Y thuộc hai nguyên tố nhóm TH1: ZY ZX ZX ZY 30 ZX 11 Ta hệ phương trình: ZY ZX ZY 19 Do đó: Y :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Y thuộc chu kì 4, nhóm IA TH2: ZY ZX 18 ZX ZY 30 ZX Ta hệ phương trình: ZY ZX 18 ZY 24 Do đó: X :1s2 2s2 2p2 X thuộc chu kì 2, nhóm IVA Y :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 Y thuộc chu kì 4, nhóm VIB Mà X, Y thuộc hai chu kì liên tiếp Loại TH3: ZY ZX 32 ZX ZY 30 ZX 1 Ta hệ phương trình: vơ lí ZY ZX 32 ZY 31 Chọn D Ví dụ Hịa tan 0,03 gam hỗn hợp hai kim loại X Y thuộc hai chu kì liên tiếp nhóm IA M X M Y vào H2O thu 0,0224 lít khí H2 điều kiện tiêu chuẩn X Y là: A Li Na B K Rb C Na K D Rb Cs Hướng dẫn giải Số mol H2 thu là: n H2 0, 0224 0, 001 mol 22, Gọi công thức chung hai kim loại X, Y M Ta có: X, Y hóa trị I M có hóa trị I Phương trình hóa học: 2M 2H 2O 2MOH H 0, 002 0, 001 mol Theo phương trình hóa học: n M 0,002 mol Do đó: M M m 0, 03 15 n 0, 002 Mà X, Y thuộc hai chu kì liên tiếp, MLi MM 15 MNa 23 Trang X, Y Li Na Chọn A Chú ý: Muốn xác định ngun tố hóa học dựa vào phương trình hóa học ta phải tìm nguyên tử khối (nếu chất) nguyên tử khối trung bình (nếu hỗn hợp) Đối với kim loại M hóa trị n ta ln có: n.n M 2n H2 n M 2n H2 n Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Cấu hình electron X thuộc nhóm A, chu kì 4, có electron lớp là: A 1s2 2s2 2p6 3s2 B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 C 1s2 2s2 2p6 3d2 D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Câu 2: Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron lớp ngồi Vị trí Y bảng tuần hồn là: A Ơ 16, chu kì 3, nhóm VIA B Ơ 16, chu kì 3, nhóm VIB C Ơ 17, chu kì 4, nhóm IIIA D Ơ 17, chu kì 3, nhóm IVA Câu 3: Nguyên tố X thuộc chu kì 4, nhóm VIIB Cấu hình electron ngun tử ngun tố X là: A 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s1 C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 4p6 D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 Câu 4: M có cấu hình electron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 Vị trí M bảng tuần hồn là: A Ơ 23, chu kì 4, nhóm IIA B Ơ 23, chu kì 4, nhóm IIIB C Ơ 23, chu kì 4, nhóm VB D Ơ 23, chu kì 4, nhóm VA Câu 5: X Y hai nguyên tố liên tiếp chu kì ZX ZY Biết tổng số proton X Y 31 Cấu hình electron Y là: A 1s2 2s2 2p5 B 1s2 2s2 2p6 C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Câu 6: X, Y hai nguyên tố liên tiếp nhóm có tổng số hiệu nguyên tử 32 ZX ZY Số hiệu nguyên tử X, Y là: A 14, 18 B 7, 15 C 12, 20 D 15, 17 Câu 7: Nguyên tố X chu kì 3, nhóm VIA bảng tuần hồn Phát biểu sau sai? A X có electron lớp ngồi B X có electron p lớp ngồi C X có ba lớp electron D X nguyên tố khí Bài tập nâng cao Câu 8: Cation X anion Y có cấu hình electron phân lớp ngồi 2p6 Vị trí X Y bảng tuần hồn là: A X 11, chu kì 3, nhóm IA Y 8, chu kì 2, nhóm VIA B X 12, chu kì 3, nhóm IIA Y 8, chu kì 2, nhóm VIA C X 13, chu kì 3, nhóm IIIA Y 9, chu kì 2, nhóm VIIA Trang D X 12, chu kì 3, nhóm IIA Y 9, chu kì 2, nhóm VIIA Câu 9: Cation X 3 có cấu hình electron lớp ngồi 3s2 3p6 Vị trí ngun tố X bảng tuần hồn là: A Chu kì 3, nhóm IIIA B Chu kì 4, nhóm IIIB C Chu kì 3, nhóm VIA D Chu kì 4, nhóm IVB Câu 10: Phát biểu sau sai? A Các nguyên tố nhóm VIIIA có electron lớp B Các nguyên tố nhóm VIA có electron lớp ngồi C Các nguyên tố nhóm IA có electron lớp ngồi D Các ngun tố nhóm IIIA có electron lớp Câu 11: Electron cuối nguyên tố M điền vào phân lớp 3d3 Vị trí M bảng tuần hồn là: A Chu kì 3, nhóm IIIB B Chu kì 3, nhóm VB C Chu kì 4, nhóm IIB D Chu kì 4, nhóm VB Câu 12: Cho hai nguyên tố X, Y Z X Z Y đứng bảng tuần hồn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân 37 Phát biểu sau đúng? A X, Y thuộc chu kì B X phi kim, Y kim loại C X có bốn lớp electron D Y thuộc nhóm IA Câu 13: Hịa tan hồn tồn 0,02 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thổ A, B M A M B thuộc hai chu kì liên tiếp vào dung dịch HCl dư thu 0,01568 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng A hỗn hợp kim loại là: A 40,00% B 60,00% C 71,43% D 28,57% ĐÁP ÁN Dạng 1: Chu kì, nhóm 1-B 2-A 3-A 11 - D 12 - D 13 - B 4-C 5-D 6-C 7-D 8-A 9-B 10 - A Trang ... Nguyên tố STT nhóm = Số Nguyên tố d, f (ít STT nhóm = s, p e lớp ngồi gặp khơng xét) Số e hóa trị xy8 x y 10 x y 10 Số e hóa trị x y Số e hóa trị = Số e hóa trị = y II CÁC... nhóm (số La Mã): * Đối với nguyên tố nhóm A (nguyên tố s, p): Số thứ tự nhóm = Số electron lớp (trừ He) * Đối với nguyên tố nhóm B (nguyên tố d, f): Cấu hình electron hóa trị thường gặp 3d x 4s... electron lớp ngồi B Các ngun tố nhóm VIA có electron lớp ngồi C Các nguyên tố nhóm IA có electron lớp ngồi D Các ngun tố nhóm IIIA có electron lớp ngồi Câu 11: Electron cuối nguyên tố M điền vào phân