Giải bài tập Hóa 10 Bài 10: Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

§10. Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUAN hoàn ,	CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
A. LÍ THUYẾT
QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ CỦA NGUYÊN Tố VÀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ CỦA NÓ
nguyên tủ của nguyên tô đó và
Vị trí của một nguyên tô' trong bảng tuần hoàn (ô)
Sô' thứ tự của nguyên tô'
Sô' thứ tự của chu kì
Sô' thứ tự của nhóm A
Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần lioàn có thể suy ra cấu tạo ngược lại (xem sơ đồ sau):
Câ'u tạo nguyên tử
Sô' proton, sô' electron
Sô' lớp electron
Sô' electron lờp ngoài cùng
Ví dụ 1: Biết nguyên tố có số thứ tự là 19, thuộc chu kì 4, nhóm IA, có thế’ suy ra:
Nguyên từ của nguyên tố đó có 19 proton và 19 electron.
Nguyên tử đó có 4 lóp electron (vì số lóp electron bằng số thứ tự của chu kì). Có 1 electron ở lớp ngoài cùng (vì số electron lớp ngoài cùng bằng sô' thứ tự của nhóm A). Đó là nguyên tô kali.
Ví dụ 2: Biết cấu hình electron nguyên tử cúa một nguyên tô' là ls22s22p63s23p4 có thế suy ra:
Tổng sô' electron của nguyên tử đó là 16, vậy nguyên tô đó chiếm ô thứ 16 trong hảng tuần hoàn.
Nguyên tô' đó thuộc chu kì 3 (vì có 3 lớp electron) thuộc nhóm VIA (vì 6 electron lóp ngoài cùng). Đó là nguyên tó' lưu huỳnh.
QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ TÍNH CHAT CỦA NGUYÊN Tố
Biết vị trí của một nguyên tô' trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra những tính châ't hóa học cơ bản của nó:
Tính kim loại, tính phi kim:
Các nguyên tô' ở các nhóm IA, IIA, IIIA (trừ hiđro và bo) có tính kim loại. Các nguyên tô ở nhóm VA, VIA, VUA (trừ antimon, bitmut và poloni) có tính phi kim.
Hóa trị cao nhất đối với oxi, hóa trị với hiđro.
Công thức oxit. cao. nhất.
Công thức hợp châ't khí với hiđro (nếu có).
Công thức hiđroxit tương ứng (nếu có) và tính axit hay bazơ của chúng. Ví dụ: Nguyên tô' lưu huỳnh ở ô thứ 16, nhóm VIA, chu kì 3. Suy ra: lưu huỳnh là phi kim.
Hóa trị cao nhất với oxi là 6, công thức oxit cao nhát là SO.I- Hóa trị đô'i với hiđro là 2, công thức hợp chát khí với hiđro là H2S. so3 là oxit axit và H2SCh là axit mạnh.
so SÁNII TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MỘT NGUYÊN Tố VỚI CÁC NGUYÊN TỐ LÂN CẬN
Dựa vào quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể so sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận.
Ví dụ: So sánh tính chất hộa học của p (Z = 15) với Si (Z = 14) và S'(Z = 16) với N (Z = 7) và As (Z = 33).
Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tô' Si, p, s thuộc cùng một chu kì. Nếu xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ta được dãy Si, p, s. Trong chu kì, theo chiều điện tích hạt nhân tăng thì tính phi kim tăng. Vậy, p có tính phi kim yếu hơn s và mạnh hơn Si.
Trong nhóm VA, theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, ta có dãy N, p, As, tính phi kim giảm dần. p có tính phi kim kém hơn N và mạnh hơn As. Vậy p có tính phi kim yếu hơn N và s, hiđroxit của nó là H3PO4 có tính axit yếu hơn HN0.3 và H9SO4.
B. BÀI TẬP
Số hiệu nguyên tữ z cùa các nguyên tố X, A, M. Q lần lượt là 6. 7, '20, 19.
Nhận xét nào đúng:
Á. X thuộc nhõm VA.	B. .4. M thuộc nhóm IIA.
c. M thuộc nhóm IIB.	D. Q thuộc nhóm ỈA.
Giải
Ta viết cấu hình electron của các nguyên tố:
X (Z = 6): ls22s22p2: X thuộc nhóm IVA vì có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
A (Z = 7): ls22s22p3: A thuộc nhóm VA vì có 5 electron ở lớp ngoài cùng.
M (Z = 20): ls22s22p63s23pH4s2: M thuộc nhóm IIA vì có 2 electron ở lớp ngoài cùng.
Q (Z = 19): ls22s22p63s23pK4s1: Q thuộc nhóm IA vì có 1 electron ở lớp ngoài cùng.
Đáp án D.
Số hiệu nguyên tứ z cùn các nguyên tô X. A. M. Q Inn lượt là 6. 7. 20. 19.
Nhận xét nào sau dãy dùng:
A. Cả 4 nguyên tố trẽn thuộc 1 ch.u kì	B. M, Q thuộc chu kì 4.
c. A. M thuộc chu lù 3.	D. Q thuộc chu lù 3.
Giải
Dựa vào cấu hình electron cùa các nguyên tô' X, A, M, Q ở câu (1), ta suy ra kết quả:
Đáp án B.
Trong bảng tuần lioàn. nguyên tố X có số thứ tự 16, nguyên tổ X thuộc:
A. Chu kì 3. nhóm IVA.	■	B. Chu kì 4. nhóm VIA.
Chu kì 3, nhóm VIA.	D. Chu ki 4, nhóm IIIA.
Chọn đáp án đúng.
Giải
Cấu hình electron của nguyên tố X (Z = 16) là: ls22s22p63s23p'1.
X thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.
X thuộc nhóm VIA vì có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
Đáp án c
Dựa vào vị tri của nguyên tố Mg (Z = 12) trong bảng tuần hoàn
Hãy nêu các tinh chất sau cua nguyên tố:
Tinh hint loại hay tinh phi him;
Hóa trị cao nhất trong hợp chất với oxi;
Công thức cua oxit cao nhất cùa hiđroxit tương ứng và tinh chất của nó.
So sánh tinh chất hóa học cửa nguyên tỏ Mg (Z = 12) với Na (Z = 11) I>à Al <z = 13).
Giải
Mg: ls22s22p63s2.
Mg có 2e ở lớp ngoài cùng nên thế hiện tính kim loại, hóa trị cao nhát đô'i với oxi là 2. Chất MgO là oxit bazơ và Mg(OH)2 là bazơ.
Na: ls22s22ptí3s'.
Mg: ls22s22p63s2.
Al:	ls22s22p63s23p‘.
Cả 3 nguyên tô đều thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.
Có 1, 2, 3 electron ớ lớp ngoài cùng nên đều là kim loại.
Tính kim loại giảm dần theo chiều Na, Mg, Al.
Tính bazơ giảm theo chiều NaOH, Mg(OH)2, A1(OH)3.
a) Dựa vào vị tri của nguyên tố Br tz - 35) trong bảng tuần hoàn, hãy nêu các tinh chắt sau:
Tinh him loại hay tinh phi kim;
Hóa trị cao nhắt trong hạp chất với oxi và với hiđro;
Viết công thức hạp chắt khi cửa brom với hiđro.
So sánh tinh chất hóa học cứa Br với Cl IZ = 17) và 1 (Z = 53).
Giải
Br (Z = 35): ls22s22pti3s23p63d")4s24p5.
Brom thuộc nhóm VIIA, chu kì 4, có 35 e nên cấu hình theo lớp electron là (2, 8, 18, 7).
Brom có 7 e lớp ngoài cùng nên thế hiện tính phi kim.
Hóa trị cao nhát đốì với oxi là 7 và có công thức là Br2O7.
Hóa trị trong hợp chất khí với hiđro là 1 và có công thức là HBr.
Tính phi kim giảm dần theo chiều từ Cl, Br, I.
Dựa vào quy luật biến dối tinh kim loại, tinh phi kim cùa các nguyên tố trong băng tuần hoàn, hãy trá lời các cáu hái sau:
Nguyên tố nào là kim loại mạnh nhát! Nguyên tố nào là phi kim mạnh nhất?
Các nguyên tố kim loại dược phàn bố ớ khu vực nào trong bảng tuần hoàn ?
Các nguyên tố phi kim diíọc phân bó ó khu vực nào trong báng tuần hoàn?
Nhóm nào gồm những nguyên tố kìm loại điên hình? Nhóm nào gồm háu hết những nguyên tô phi kim (liến hình?
Gác nguyên tó khi hiếm nàm ớ khu vực nào trong báng tuần hoàn ?
Giải
Cs là nguyên tô kim loại mạnh nhất (Fr nguyên tô phóng xạ không bền). F là nguyên tò phi kim mạnh nhất.
Các nguyên tô’ kim loại được phản bô ớ khu vực bên trái đường đích dắc trong báng tuần hoàn.
Các nguyên tô phi kim được phân bố ớ khư vực bên phải đường đích dắc trong bang tuần hoàn.
Nhóm IA gồm những nguyên tô kim loại điển hình.
Nhóm VI1A gôm những nguyên tô phi kim điển hình.
Các nguyên tỏ khí hiếm nằm ớ nhóm VIIIA cùa bảng tuần hoàn.
Nguyên tổ atatm At iZ = 85l thuộc chu ki 6, nhóm VIIẠ. Hãy dự đoán tinh chát hóa học cơ bán cứa nó rà so sánh với các nguyên tô khác trong nhóm.
Nguyên, tố atatin At (Z = 85) thuộc chu kì 6, nhóm VILA nên có 85e phân bố thành 6 lớp, lớp ngoài cùng có 7e nên thể hiện tính phi kim.
At ỏ' cuối nhóm VIIA nên tính phi kim yếu nhất trong nhóm.
(Theo quy luật biến đòi tính chất, các nguyên tố trong nhóm A từ trên xuống tính phi kim giám dần).