BÀI 7: SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC – ĐỊNH LUẬT TUẦN HỒN Mục tiêu Kiến thức + Nêu quy luật biến đổi bán kính nguyên tử, tính kim loại, tính phi kim, độ âm điện + Nêu quy luật biến đổi hóa trị nguyên tố, thành phần tính chất hợp chất nguyên tố Kĩ + Từ chất liên kết hạt nhân electron lực hút tĩnh điện điện tích dương điện tích âm, dự đốn quy luật biến đổi tuần hồn bán kính, tính kim loại, tính phi kim, độ âm điện,… + Giải tập oxit cao I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân: Bán kính nguyên tử tăng Tính kim loại tăng Tính phi kim giảm Độ âm điện giảm Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân: Bán kính nguyên tử giảm Tính kim loại giảm Tính phi kim tăng Độ âm điện tăng Chú ý: Flo nguyên tố có độ âm điện lớn nên flo có hóa trị I hợp chất Hóa trị cao nguyên tố hợp chất với oxi tăng từ đến 7, cịn hóa trị phi kim hợp chất với hiđro giảm dần từ đến 1: Hóa trị cao với oxi = Số thứ tự nhóm (trừ F) Hóa trị cao phi kim với oxi = Số thứ tự nhóm = a Hóa trị phi kim hợp chất với hiđro = b Ln có: a b Tính bazơ oxit hiđroxit yếu dần, đồng thời tính axit chúng mạnh dần Chú ý: Công thức oxit cao N N 2O5 , hóa trị N N 2O5 IV Trang SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HĨA Hóa trị cao Hóa trị hợp chất với oxi = khí với hiđro = STT nhóm – STT nhóm Tính bazơ giảm Tính axit tăng Tính axit, bazơ chu kì (Z tăng) Hóa trị SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN Độ âm điện Tính kim loại, phi kim Trong chu Trong nhóm Trong chu kì Trong nhóm kì (Z tăng): Độ (Z tăng): Độ âm (Z tăng) A (Z tăng) âm điện tăng điện giảm Tính kim Tính phi Tính phi Tính kim loại giảm kim tăng kim giảm loại tăng II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Sự biến đổi tuần hồn Ví dụ mẫu Ví dụ Các nguyên tố từ Li đến F, theo chiều tăng điện tích hạt nhân thì: A bán kính ngun tử độ âm điện tăng B bán kính nguyên tử tăng, độ âm điện giảm C bán kính nguyên tử giảm, độ âm điện tăng D bán kính nguyên tử độ âm điện giảm Hướng dẫn giải Li, F thuộc chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân bán kính ngun tử giảm dần độ âm điện giảm dần Trang Chọn C Ví dụ Nguyên tố R có cơng thức oxit cao R 2O5 R thuộc nhóm: A IVA B VA C VB D IIIA Hướng dẫn giải Ngun tố R có cơng thức oxit cao R 2O5 Hóa trị cao R với oxi = Do đó, R thuộc nhóm VA Chọn B Ví dụ Các kim loại X, Y, Z có cấu hình electron ngun tử là: 1s2 2s2 2p6 3s1;1s2 2s2 2p6 3s2 ;1s2 2s 2p6 3s 3p1 Dãy gồm kim loại xếp theo chiều tăng dần tính kim loại từ trái sang phải là: A X, Y, Z B Z, X, Y C Z, Y, X D Y, Z, X Hướng dẫn giải X, Y, Z thuộc chu kì Trong chu kì, tính kim loại giảm dần Mà ZX ZY ZZ Tính kim loại X Y Z Chọn C Ví dụ Cho nguyên tố: X Z 19 , Y Z 37 , R Z 20 , T Z 12 Dãy nguyên tố xếp theo chiều tính kim loại tăng dần từ trái sang phải là: A T, X, R, Y B T, R, X, Y C Y, X, R, T D Y, R, X, T Hướng dẫn giải Một số khí hiếm: He Z , Ne Z 10 , Ar Z 18 , Kr Z 36 Ta có: X Z 19 : Ar 4s1 X thuộc chu kì 4, nhóm IA Y Z 37 : Kr 5s1 Y thuộc chu kì 5, nhóm IA R Z 20 : Ar 4s R thuộc chu kì 4, nhóm IIA T Z 12 : Ne 3s T thuộc chu kì 3, nhóm IIA Nhận thấy: X, Y thuộc nhóm A, ZX ZY Tính kim loại: X Y * T, R thuộc nhóm A, ZT ZR Tính kim loại: T R ** X, R thuộc chu kì, ZX ZR Tính kim loại: X R *** Từ (*), (**), (***) suy ra: Tính kim loại: T R X Y Chọn B Trang Ví dụ 5: Bán kính nguyên tử nguyên tố: Li, 8O, F, 11Na xếp theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải là: A Li, Na, O, F B F, O, Li, Na C F, Li, O, Na D F, Na, O, Li Hướng dẫn giải Ta có: Li :1s 2s1 Li thuộc chu kì 2, nhóm IA O :1s 2s 2p4 O thuộc chu kì 2, nhóm VIA F :1s 2s 2p5 F thuộc chu kì 2, nhóm VIIA 11 Na :1s2 2s2 2p6 3s1 Na thuộc chu kì 3, nhóm IA Nhận thấy: Li, Na thuộc nhóm A, ZLi ZNa Bán kính ngun tử: Li Na * Li, O, F thuộc chu kì, ZLi ZO ZF Bán kính nguyên tử: Li O F ** Từ (*) (**) suy ra: Bán kính nguyên tử: Na Li O F Chọn B Ví dụ Dãy nguyên tố xếp theo chiều tăng dần tính phi kim từ trái sang phải là: A P, N, F, O B N, P, F, O C P, N, O, F D N, P, O, F Hướng dẫn giải Ta có: N Z :1s 2s 2p3 N thuộc chu kì 2, nhóm VA P Z 15 :1s 2s 2p 3s 3p3 P thuộc chu kì 3, nhóm VA O Z :1s 2s 2p O thuộc chu kì 2, nhóm VIA F Z :1s 2s 2p F thuộc chu kì 2, nhóm VIIA Nhận thấy: N, O, F thuộc chu kì, ZN ZO ZF Tính phi kim: N O F * N, P thuộc nhóm A, ZN ZP Tính phi kim: N P ** Từ (*) (**) suy ra: Tính phi kim: P N O F Chọn C Ví dụ Cho nguyên tố M Z 11 , X Z 17 , Y Z R Z 19 Độ âm điện nguyên tố tăng dần theo thứ tự: A M X Y R B R M X Y C Y M X R D M X R Y Hướng dẫn giải Ta có: Trang Y Z :1s 2s 2p Y thuộc chu kì 2, nhóm VIIA M Z 11 :1s 2s 2p 3s1 M thuộc chu kì 3, nhóm IA X Z 17 :1s 2s 2p 3s 3p5 X thuộc chu kì 3, nhóm VIIA R Z 19 :1s 2s 2p 3s 3p 4s1 R thuộc chu kì 4, nhóm IA Nhận thấy: R, M thuộc nhóm A, ZM ZR Độ âm điện: M R * X, Y thuộc nhóm A, ZY ZX Độ âm điện: Y X ** X, M thuộc chu kì, ZM ZX Độ âm điện: M X *** Từ (*), (**), (***) suy ra: Độ âm điện: R M X Y Chọn B Ví dụ Cho nguyên tố M Z 11 , X Z , Y Z , R Z 12 Bán kính ion M , X2 , Y , R 2 xếp theo thứ tự tăng dần từ trái sang phải là: A M , Y , R 2 , X2 B R 2 , M , Y , X2 C X2 , Y , M , R 2 D R 2 , M , X2 , Y Hướng dẫn giải Số electron ion M , X2 , Y , R 2 10 (*) Điện tích hạt nhân: X 2 Z Y Z M Z 11 R 2 Z 12 ** Từ (*) (**) suy ra: Bán kính R 2 M Y X 2 Chọn B Ví dụ Các chất dãy sau xếp theo thứ tự tính axit tăng dần là: A NaOH, Al OH 3 , Mg OH 2 , H 2SiO3 B H 2SiO3 , Al OH 3 , H 3PO , H 2SO C Al OH 3 , H 2SiO3 , H 3PO , H 2SO D H 2SiO3 , Al OH 3 , Mg OH 2 , H 2SO Hướng dẫn giải Na Z 11 , Mg Z 12 , Al Z 13 ,Si Z 14 , P Z 15 ,S Z 16 thuộc chu kì Trong chu kì theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính bazơ oxit hiđroxit tương ứng yếu dần, đồng thời tính axit chúng mạnh dần Do đó, tính axit: NaOH Mg OH 2 Al OH 3 H 2SiO3 H 3PO H 2SO Chọn C Bài tập tự luyện dạng Trang Bài tập Câu 1: Ngun tố R có cơng thức oxit cao RO3 , bảng tuần hoàn R thuộc nhóm A IVA B VA C VIA D VIIA Câu 2: Cho nguyên tố sau: Cl Z 17 ; F Z ; Br Z 35 I Z 53 thuộc nhóm VIIA Thứ tự nguyên tố xếp theo chiều bán kính nguyên tử tăng dần là: A I Cl F Br B I Cl Br F C F Cl Br I D Br F Cl I C S D Cl Câu 3: Ngun tố có tính phi kim mạnh là: A F B O Câu 4: Cho B Z ;C Z ; Mg Z 12 ; Al Z 13 Dãy nguyên tố xếp theo thứ tự độ âm điện tăng dần là: A Mg, B, Al, C B B, Mg, Al, C C Mg, Al, B, C D Al, B, Mg, C Câu 5: Cho F Z ;S Z 16 ;Cl Z 17 Dãy gồm phi kim xếp theo thứ tự tính phi kim giảm dần là: A Cl, F, S B F, Cl, S C S, Cl, F D F, S, Cl C F , Na , Mg 2 ,O2 D O2 , F , Na , Mg 2 Câu 6: Dãy ion có bán kính giảm dần là: A Na , Mg 2 , F ,O2 B Mg2 , Na , F ,O2 Câu 7: Phát biểu sau sai? A Nguyên tử kim loại thường có 1, electron lớp ngồi B Các nhóm A bao gồm nguyên tố s nguyên tố p C Trong chu kì, bán kính ngun tử kim loại nhỏ bán kính nguyên tử phi kim D Nguyên tử phi kim thường có 5, electron lớp Câu 8: So với nguyên tử canxi Z 20 , nguyên tử kali Z 19 có: A bán kính lớn độ âm điện lớn B bán kính lớn độ âm điện nhỏ C bán kính nhỏ độ âm điện nhỏ D bán kính nhỏ độ âm điện lớn Câu 9: Cho nguyên tử thuộc chu kì sau đây: Tính phi kim tăng dần theo thứ tự sau đây? A 1 3 B 3 1 C 3 1 D 1 3 Bài tập nâng cao Trang Câu 10: X Y hai ngun tố thuộc chu kì, hai nhóm A liên tiếp Số proton nguyên tử Y nhiều số proton nguyên tố X Tổng số hạt proton nguyên tử X Y 33 Phát biểu sau X, Y đúng? A X thuộc nhóm VA, Y thuộc nhóm VIA B Độ âm điện X lớn độ âm điện Y C Lớp nguyên tử Y (ở trạng thái bản) có electron D Phân lớp nguyên tử X (ở trạng thái bản) có electron Dạng 2: Oxit cao Phương pháp giải Hóa trị cao với oxi = Số thứ tự nhóm Hóa trị cao phi kim với oxi = Số thứ tự nhóm = a Hóa trị cao phi kim hợp chất với hiđro = – a Ví dụ: Nguyên tố X phi kim có hóa trị cao với oxi a, hóa trị hợp chất khí với hiđro b Quan hệ a b là: A a b B a b C a b D a b Hướng dẫn giải Tổng hóa trị cao với oxi hóa trị hợp chất khí với hiđro a b 8 Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ Cơng thức phân tử hợp chất khí tạo nguyên tố R hiđro RH3 Trong oxit mà R có hóa trị cao oxi chiếm 74,07% khối lượng Nguyên tố R là: A S B As C N D P Hướng dẫn giải Công thức phân tử hợp chất khí tạo nguyên tố R hiđro RH3 Hóa trị R RH3 Hóa trị cao R oxit R với oxi Công thức oxit cao là: R 2O5 Do đó: %m O R 2O5 M O 16.5 100% 74, 07% 100% M R 14 2M R M O 2M R 16.5 Vậy R N (nitơ) Chọn C Ví dụ Ngun tử ngun tố X có cấu hình electron lớp ngồi ns2 np4 Trong hợp chất khí nguyên tố X với hiđro, X chiếm 94,12% khối lượng Phần trăm khối lượng nguyên tố X oxit cao là: A 27,27% B 40,00% C 60,00% D 50,00% Trang Hướng dẫn giải Cấu hình electron lớp ngồi X ns2np4 X thuộc nhóm VIA Hóa trị cao với O Công thức oxit cao XO3 Hóa trị hợp chất khí với hiđro Cơng thức hợp chất khí với hiđro XH Trong hợp chất khí nguyên tố X với hiđro, X chiếm 94,12% khối lượng nên ta có: %m X XH2 MX MX 100% 94,12% 100% M X 32 M X M H MX Phần trăm khối lượng nguyên tố X oxit cao là: %m X XO3 MX 32 100% 100% 40% M X M O 32 16.3 Chọn B Ví dụ Oxit cao nguyên tố RO3 , hợp chất với hiđro có 5,88% H khối lượng Nguyên tử khối nguyên tố R là: A 27 B 32 C 16 D 31 Hướng dẫn giải Oxit cao RO3 Hóa trị cao R hợp chất với oxi Hóa trị R hợp chất khí với hiđro Do đó, cơng thức hợp chất khí với hiđro RH Trong hợp chất với hiđro có 5,88% H khối lượng nên ta có: %m H RH2 M H 2 100% 5,88% 100% M R 32 M R M H MR Chọn B Bài tập tự luyện dạng Bài tập Câu 1: Hợp chất khí với với hiđro nguyên tố R RH Oxit cao chứa 53,33% oxi khối lượng Nguyên tố R là: A C B Si C Pb D S Câu 2: Oxit cao nguyên tố R có dạng R 2O5 Hợp chất với H chứa 91,18% khối lượng R Nguyên tố R là: A N B P C As D Cl Câu 3: Nguyên tố X tạo hợp chất oxit cao với cơng thức XO3 Trong hợp chất khí với hiđro, nguyên tố X chiếm 94,12% khối lượng Tính phi kim tăng dần là: A X, P, O B P, X, O C O, X, P D P, O, X Trang Câu 4: Nguyên tố X có hóa trị I hợp chất khí với hiđro Trong hợp chất oxit cao X chiếm 38,8% khối lượng Công thức oxit cao nhất, hiđroxit tương ứng X là: A F2O7 , HF B Cl2O7 , HClO4 C Br2O7 , HBrO4 D Cl2O7 , HCl Câu 5: X Y hai nguyên tố thuộc hai nhóm A liên tiếp Tổng số proton nguyên tử X Y 25 Y thuộc nhóm VIA Đơn chất X không phản ứng trực tiếp với đơn chất Y Phát biểu sau X, Y đúng? A Công thức oxit cao X X2O5 B Bán kính nguyên tử Y lớn bán kính nguyên tử X C Độ âm điện Y lớn độ âm điện X D Ở trạng thái bản, nguyên tử X có 7e phân lớp Bài tập nâng cao Câu 6: Nguyên tố Y phi kim thuộc chu kì 3, có cơng thức oxit cao YO3 Y tạo với kim loại M hợp chất có cơng thức MY2 , M chiếm 46,67% khối lượng Nguyên tố M là: A Cu B Mg C Pb D Fe Câu 7: Hóa trị cao hợp chất với oxi nguyên tố R gấp lần hóa trị hợp chất khí với hiđro Phần trăm khối lượng R hợp chất khí với hiđro nhiều hợp chất có hóa trị cao với oxi 54,11% Nguyên tố R là: A Se B P C Cl D S Câu 8: Oxit cao nguyên tố R thuộc nhóm A có dạng RO3 Cho phát biểu sau: (1) R có hóa trị cao với oxi (2) Cơng thức hợp chất khí R với H có dạng RH (3) R phi kim (4) Axit tương ứng với oxit cao R H2 RO3 Số phát biểu là: A B C D ĐÁP ÁN Dạng 1: Sự biến đổi tuần hoàn 1–C 2-C 3–A 4–C 5–B 6–D 7–C 8–B 9–A 10 – D Dạng 2: Oxit cao 1–B 2–B 3–B 4–B 5–C 6–D 7–D 8–C Trang