Đang tải... (xem toàn văn)
Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) các nguyên tố sau đây trong bảng tuần hoàn, cho biết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó như sau:a. Giả sử nguyên tố M ở[r]
(1)Bài tập mối quan hệ cấu hình e vị trí, cấu tạo lớp 10 A Phương pháp & ví dụ
1/ Lý thuyết phương pháp giải
Cần nhớ:
- Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e nguyên tử. - Số thứ tự chu kì = số lớp e.
- Số thứ tự nhóm:
+ Nếu cấu hình e lớp ngồi có dạng nsanpb(a = → b = → 6): Nguyên tố thuộc
nhóm (a + b)A.
+ Nếu cấu hình e kết thúc dạng(n - 1)dxnsy(x = → 10; y = → 2): Nguyên tố thuộc nhóm
B:
* Nhóm (x + y)B ≤ (x + y) ≤ 7. * Nhóm VIIIB ≤ (x + y) ≤ 10. * Nhóm (x + y - 10)B 10 < (x + y).
2/ Ví dụ minh họa
Ví dụ 1.Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) nguyên tố sau bảng tuần hồn, cho biết cấu hình electron ngun tử nguyên tố sau:
1 1s22s22p63s23p64s2
2 1s22s22p63s23p63d54s2
Hướng dẫn:
1 Số thứ tự 20, chu kì 4, nhóm IIA Số thứ tự 25, chu kì 4, nhóm VIIB
Ví dụ 2.Giả sử nguyên tố M ô số 19 bảng tuần hồn chưa tìm cịn bỏ trống Hãy dự đốn đặc điểm sau ngun tố đó:
a Tính chất đặc trưng
(2)Hướng dẫn:
a, Cấu hình electron ngun tố là: 1s22s22p63s23p64s1
⇒Electron lớp ngồi nên tính chất đặc trưng M tính kim loại
b, Nguyên tố nằm nhóm IA nên cơng thức oxit M2O Đây oxit bazơ
Ví dụ 3.Ion M3+có cấu hình electron lớp ngồi 3s23p63d5.
a, Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) M bảng tuần hồn Cho biết M kim loại gì?
b, Trong điều kiện khơng có khơng khí, cho M cháy khí Cl2thu chất A nung
hỗn hợp bột (M S) hợp chất B Bằng phản ứng hóa học, nhận biết thành phần hóa trị nguyên tố A B
Hướng dẫn:
a, Tổng số electron nguyên tử M 26 Số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB M Fe b, Fe cháy khí clo:
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Hòa tan sản phẩm thu vào nước thu dung dịch Lấy vài ml dung dịch cho tác dụng với dung dịch AgNO3, có kết tủa trắng chứng tỏ có gốc clorua:
FeCl3+ 3AgNO3→ Fe(NO3) 3+ 3AgCl
Lặp lại thí nghiệm với dung dịch NaOH, có kết tủa nâu đỏ chứng tỏ có Fe(III): FeCl3+ 3NaOH → Fe(OH) 3+ 3NaCl
- Nung hỗn hợp bột Fe bột S: Fe + S → FeS
Cho B vào dung dịch H2SO4lỗng, có khí mùi trứng thối bay chứng tỏ có gốc sunfua:
FeS + H2SO4→ FeSO4+ H2S (trứng thối)
Nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch thu được, có kết tủa trắng xanh chứng tỏ có Fe(II): FeSO4+ 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2(trắng xanh)
Ví dụ 4.Ở trạng thái bản, cấu hình electron lớp nguyên tử X 3s2 Số hiệu
(3)A 12 B 13 C 11 D 14 Hướng dẫn:
Ở trạng thái bản, cấu hình electron lớp ngồi ngun tử X 3s2
Cấu hình e X là: 1s22s22p63s2
X có 12 e nên có 12 p nên số hiệu nguyên tử nguyên tố X 12
⇒Chọn A
Ví dụ 5.Cho biết tổng số electron anion AB32-là 42 Trong hạt nhân A B có số
proton số nơtron a Tìm số khối A B
b Cho biết vị trí A, B bảng tuần hoàn Hướng dẫn:
a Gọi số hạt proton A P B P’, ta có:
P + 3P’ = 42 - Ta thấy 3P’ < P + 3P’ = 40 nên P’ < 30/3= 13,3
Do B tạo anion nên B phi kim Mặt khác P’ < 13,3 nên B nitơ, oxi hay flo Nếu B nitơ (P’ = 7) → P = 19 (K) Anion KN32- -: loại
Nếu B oxi (P’ = 8) → P = 16 (S) Anion SO32- -: thỏa mãn
Nếu B flo (P’ = 9) → P = 13 (Al) Anion AF32- -: loại
Vậy A lưu huỳnh, B oxi
b O (P’ = 8) : 1s22s22p4⇒ ơ số 8, chu kỳ 2, nhóm VIA.
S (P = 16) : 1s22s22p63s23p4⇒ô số 16, chu kỳ 3, nhóm VIA.
Ví dụ 6.Ngun tử R tạo Cation R+ Cấu hình e R+ở trạng thái 3p6 Tổng số
hạt mang điện R A.18 B.22 C.38 D.19 Hướng dẫn:
(4)⇒R 3p64s1
⇒R có cấu hình đầy đủ 1s22s22p63s23p64s1 ⇒Tổng hạt mang điện R ( p + e ) = 38 ⇒Chọn C
Ví dụ 7.Một hợp chất có cơng thức XY2trong X chiếm 50% khối lượng Trong hạt nhân
của X Y có số proton số notron Tổng số proton phân tử XY2là 32
a Viết cấu hình electron X Y
b Xác định vị trí X Y bảng tuần hoàn Hướng dẫn:
a Gọi số hạt prroton, nơtron, electron nguyên tử X P, N, E Y P’, N’, E’ Theo bài: P = N = E P’ = N’ = E’ ⇒Mx= 2P, My= 2P’
Trong hợp chất XY2, X chiếm 50% khối lượng nên: Mx/(2 My)= 50/50 =1⇒2P /2.2P’ =1 ⇒P = 2P’
Tổng số proton phân tử XY2là 32 nên P + 2P’ = 32
⇒P = 16 (S) P’ = (O) ⇒Hợp chất cần tìm SO2
Cấu hình electron S: 1s22s22p63s23p4và O: 1s22s22p4
b Lưu huỳnh ô số 16, chu kỳ 3, nhóm VIA Oxi số 8, chu kỳ 2, nhóm VIA
Ví dụ Cho biết cấu hình electron lớp nguyên tử nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X ns1, ns2np1, ns2np5 Xác định vị trí A, M, X bảng tuần hoàn và
cho biết tên chúng Hướng dẫn:
A, M, X thuộc chu kỳ nên n =
Cấu hình electron, vị trí tên nguyên tố:
(5)M: 1s22s22p63s23p1(ơ số 13, nhóm IIIA), M kim loại Al.
X: 1s22s22p63s23p5(ơ số 17, nhóm VIIA), X phi kim Cl.
B Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Cho ngun tố có cấu hình electron sau: 1s22s22p2, 1s22s22p5, 1s22s22p63s23p6, 1s22s22p63s1
a) Xác định số electron hóa trị nguyên tử
b) Xác định vị trí chúng (chu kì, nhóm, phân nhóm bảng tuần hồn ngun tố hóa học)
Đáp án:
a) Xác định số electron hóa trị: 1s22s22p2: có electron hóa trị.
1s22s22p5: có electron hóa trị.
1s22s22p63s23p6: có electron hóa trị.
1s22s22p63s1: có electron hóa trị.
b) Xác định vị trí nguyên tố bảng tuần hồn: 1s22s22p2: Ngun tố thuộc chu kì 2, nhóm IVA
1s22s22p5: Ngun tố thuộc chu kì 2, nhóm VIIA
1s22s22p63s23p6: Ngun tố thuộc chu kì 3, nhóm VIIIA
1s22s22p63s1: Ngun tố thuộc chu kì 3, nhóm IA
Câu 2. Cho hạt vi mô X+, Y- , Z2-và Q có cấu hình electron: ls22s22p6 Xác định vị trí các
nguyên tố X, Y, Z Q bảng tuần hồn ngun tố hóa học Đáp án:
- Nguyên tố Q cấu hình electron: ls22s22p6nên Z = 10 nguyên tố khí thuộc thứ 10,
chu kì nhóm VIIIA
- Cation X+hình thành do: X → X++ 1e nên Z = 11; X có cấu electron: ls22s22p63s1 Vậy X ô
(6)- Anion Y- hình thành do: Y + 1e → Y- nên Z = 9; Y có cấu hình electron: ls22s22p6 Vậy Y ơ
thứ 9, chu kì nhóm VIIA
- Anion Z2- hình thành do: Z + 2e → Z2- nên Z = Z có cấu hình electron: ls22s22p4 Vậy Z ơ
thứ 8, chukì nhóm VIA
Câu 3. Một nguyên tố chu kì 2, nhóm VA bảng tuần hồn nguyên tố hóa học Hỏi: a Nguyên tử nguyên tố có bao nhiên electron lớp ngồi cùng?
b Các electron nằm lớp thứ mấy?
c Viết cấu hình electron nguyên tử ngun tố trên? Đáp án:
a) Vì thuộc nhóm VA nên ngun tố có electron lớp ngồi b) Vì thuộc chu kì nên electron ngồi nằm lớp thứ hai c) Cấu hình electron: 1s22s22p3
Câu 4. Xác định vị trí nguyên tố có Z = 20 nguyên tố có Z = 29 Đáp án:
- Với nguyên tố có Z = 20 cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s2trong bảng tuần hồn
ngun tố +) Ơ thứ 20
+) Chu kì 4: có lớp electron
+) Nhóm IIA có electron cuối chiếm obitan 4s2ở lớp cùng.
- Với ngun tố có Z = 29 cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1trong bảng tuần hồn
ngun tố +) Ơ thứ 29
+) Chu kì có lớp electron
+) Nhóm IB có electron ứng với mức lượng cao chiếm obitan 3d; tổng số electron (n - l)d ns 11 nên thuộc nhóm 11 - 10 =
(7)Đáp án:
E thuộc chu kì 2⇒Có lớp electron R thuộc nhóm VA⇒ Có electron lớp ngồi cùng⇒
Cấu hình electron R: ls32s22p3.
Câu 6. Một ngun tố có cấu hình electron nguyên tử sau: 1s22s22p4; 1s22s22p3;
1s22s22p63s23p1; 1s22s22p63s23p5.
a) Hãy xác định số electron hóa trị nguyên tố
b) Hãy xác định vị trí chúng (chu kì, nhóm) bảng tuần hồn nguyên tố hóa học Đáp án:
a) số electron hóa trị nguyên tố: +) 1s22s22p4: Có electron hóa trị.
+) 1s22s22p3: Có electron hóa tri
+) 1s22s22p63s2 3p1: Có electron hóa trị
+) 1s22s22p63s2 3p5: Có electron hóa trị
b) Ví trí (chu kỳ, nhóm) cửa ngun tố:
Dựa vào cấu hình electron nguyên tử cho biết: Số lớp electron suy số thứ tự chu kì
Các electron lớp ngồi electron s electron p nên chúng nguyên tố p, chúng thuộc nhóm A, số electron ngồi cho biết số thứ tự nhóm
+) 1s22s22p4: Thuộc chu kì 2, nhóm VIA.
+) 1s22s22p3: Thuộc chu kì 2, nhóm VA.
+) 1s22s22p63s2 3p1: Thuộc chu kì , nhóm IIIA
+) 1s22s22p63s2 3p5: Thuộc chu kì 3, nhóm VIIA
Câu 7. Nguyên tử X, anion Y-, cation Z- đều có cấu hình electron lớp ngồi 4s24p6.
(8)Đáp án:
Từ cấu hình electron lớp ngồi 4s24p6suy cấu hình electron đầy đủ là:
ls22s22p63s23p63d104s24p6.
+) Nguyên tố X: ls22s22p63s23p63d104s24p6.
Thuộc chu kì 4, nhóm VIIIA; có 8e lớp ngồi X khí +) Ngun tố Y: Từ Y + 1e = Y
-Nên cấu hình Y là: ls22p22p63s23p63d104s24p6, thuộc chu kì 4, nhóm VIIA; có 7e lớp ngồi
cùng⇒ Y phi kim
+) Nguyên tố Z: Từ z = z++ le
Nên cấu hình z là: 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1, thuộc chu kì 5, nhóm IA; có 1e lớp ngồi
cùng z kim loại
Câu 8. Cation (ion dương) X+có cấu hình electron phân lớp ngồi 2p6.
a) Viết cấu hình electron phân bố electron theo obitan nguyên tố X b) Cho biết vị trí X
Đáp án:
a) Viết cấu hình electron phân bố electron vào obitan
Vì cation X+là nguyên tử X electron nên cấu hình electron X: 1s22s22p62s23s1
và phân bố obitan sau:
b) X thuộc chu kì có lớp electron