Giải bài tập Hóa 10 Bài 9: Sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố hóa học. Định luật tuần hoàn

§9. Sự BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN TÍNH CHAT CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC. ĐỊNH LUẬT TUAN hoàn
A. LÍ THUYẾT
TÍNH KIM LOẠI, TÍNH PHI KIM
Tinh kim loại là tính chất của một nguyên tô’ mà nguyên tử của nó dễ mất electron đế trở thành ion dương. Nguyên tử càng dễ mất electron, tính kim loại của nguyên tô’ càng mạnh.
Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron đê thành ion âm. Nguyên tử càng dễ thu electron thì tính phi kim của nguyên tô’ càng mạnh.
Ranh giới tương đối giữa nguyên tố kim loại, phi kim trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được phân cách bằng đường dích dắc in đậm. Phía phải là các nguyên tô phi kim, phía trái là các nguyên tố kim loại.
Sự biến đổi tính chất trong một chu kì
Trong một chu kỉ, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố yếu dần, đồng thời tính phi kim mạnh dần. Qui luật trên được lặp lại đô’i với mỗi chu kì.
Có thể giải thích quy luật biến đối tính chất trên theo bán kính nguyên tủ.
Sự biến đồi tính chất trong một nhóm A
Trong một nlióm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố mạnh dần, đồng thời tính phi kim yếu dần. Quy luật đó được lặp lại dối với các nhóm A khác và được giải thích dựa vào bán kinh nguyên tử.
Độ âm điện
Khái niệm
Độ âm diện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử dó khi hỉnh thành liên kết hóa học.
Như vậy, độ âm điện của nguyên tử càng lớn thì tính phi kim của nó càng mạnh. Ngược lại, độ âm điện của nguyên tử càng nhỏ thì tính kim loại của nó càng mạnh.
Bảng độ âm điện
Giá trị độ âm điện của nguyên tử một số nguyên tố nhóm A theo Pau-linh (Pauling)
^^^Nhóm Chu ki\^
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
1
H
2,20
2
Li
0,98
Be
1,57
B
2,04
c
2,55
N
3,04
0
3,44
F
3,98
3
.Na
0,93
Mg
1,31
AI
1,61
Si
1,90
p
2,19
s
2,58
Cl
3,16
4
K
0,82
Ca
1,00
Ga
1,81
Ge
2,01
As
2,18
Se
2,55
Br
2,96
5
Rb
0,82
Sr
0,95
In
1,78
Sn
1,96
Sb
2,05
Te
2,10
I
2,66
6
Cs
0,79
Ba
0,89
TI
1,62
Pb
2,33
Bi
2,02
Po
2,00
At
2,20
Trong một chu kì, khi đi từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện của các nguyên từ nói chung là tăng dần. Trong một nhóm A, khi đi từ trên xuồng dưới theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện cùa các nguyên tử nói chung là giảm dần.
Quy luật biến đối độ âm điện phù hợp với sự biến đổi tính kim loại, phi kim của các nguyên tô' trong một chu kì và trong một nhóm A ta đã xét ờ trên.
Kết luận: Tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tô' biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng cúa điện tích hạt nhân.
HÓA TRỊ CỦA CÁC NGUYÊN Tố
Trong một chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố với oxi tăng lần lượt từ 1 đến 7, còn hóa trị cúa các phi kim trong hợp chất với hiđro giảm từ 4 đến 1.
Số thứ tự nhóm A
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
Hợp chất với oxi
Na2o
k20
MgO
CaO
AI2O3
Ga2o3
SiO2
GeO2
P2O5
AS2O5
so3
SeO3
CI2O7
Br2O7
Hóa trị cao nhất với oxi
1
2
3
4
5
6
7
Hợp chất khí với hiđro
SiH<
GeH„
PH3
AsH3
h2s
H2Se
HCI
HBr
Hóa trị với hiđro
4
3
2
1
Sự biên đổi tuần hoàn hóa trị cúa các nguyên tố
III. OXIT VÀ HIĐROXIT CỦA CÁC NGUYÊN Tố NHÓM A
Trong một chu kì, đi từ trái sang phái theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính bazơ của các oxit và hiđroxit tương ứng yếu dần, đồng thời tính axit của chúng mạnh dần.
Đối với các chu kì khác, sự biến đỗi hóa trị của các nguyên tố cũng diễn ra tương tự.
Sự biên đổi tính axit - bazơ
Na2O
Oxit bazơ
MgO
Oxit bazơ
Al2o3
Oxit Lưỡng tính
SiO2
Oxit axit
P2O5
Oxit axit
so3
Oxit axit
CI2O7
Oxit axit
NaOH
Bazo' mạnh (kiếm)
Mg(0H)2 Bazơ yếu
AI(OH)3 Hiđroxit lưỡng tính
H2SIO3 Axit yếu
h3po4
Axit
trung bình
H2SO4
Axit
mạnh
HCIŨ4
Axit
rất mạnh
Tính baza yếu dần đồng thời tính axit mạnh dần Sự biến đổi tính chất như thê được lặp lại ở các chu kì sau.
ĐỊNH LUẬT TUAN hoàn
Định luật tuần hoàn về các nguyên tố hóa học được phát biểu như sau: Tính chắt của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nôn từ các nguyên tố đó cũng biến đối tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tứ.
B. BÀI TẬP
Trong một chu hi, bún kinh nguyên tii các nguyên tố:
Tăng theo chiều tăng dần cùa diện tích hạt nhân.
Giám theo chiều tăng dần của diện tích hạt nhân, c. Giám theo chiều tăng cùa tinh phi kìm.
D. B và c đều dùng.
Chọn đáp án đúng nhát.
Giải
Trong một chu kì, khi đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần, nhưng số lớp electron nguyên tử các nguyên tô' bằng nhau, do đó lực hút của hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng lên làm cho bán kính nguyên từ giảm dần, nên tính phi kim tăng dần.
Đáp án D GBTHÓA HỌC 10 - 35
Trong một nhóm A, bán kinh nguyên tử của các nguyên tó:
Tăng theo chiêu tăng cùa điện tích hạt nhân.
Giảm theo chiều tàng của điện ticli hạt nhân, c. Giảm theo chiều giảm của tinh kim loại.
D. A và c đều dùng Chọn dáp án đúng.
Giải
Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, điện tích hạt nhân tàng nhưng đồng thời số lớp electron cũng tăng nhanh làm bán kính nguyên tử các nguyên tô tăng.
Đáp án A
Những tinh chất nào sau dây biến đổi tuần hoàn?
Hóa trị cao nhất với oxi.	b) Nguyên tứ khối,
c) Sô electron lớp ngoài cùng.	d) Sô lớp electron,
e) Số electron trong nguyên tử.
Giải
Những tính chất sau đây biến đổi tuần hoàn:
Hóa trị cao nhất với oxi.
Sô electron lớp ngoài cùng.
Nguyên tử các nguyên tố halogen được sắp xếp theo chiều bán kinh nguyên tử giảm dần (từ trái sang phái) như sau:
A. I, Br, Cl, F	B. F, Cl. Br. I
c. I, Br, F, Cl	D. Br, I, Cl, F.
Chọn đáp án dứng.
Giải
Trong nhóm A từ trên xuống bán kính nguyên tử tăng dần.
Đáp án A
Các nguyên tó cùa chu kì 2 được sắp xếp theo chiều giá trị độ âm điện giảm dần (từ trái sang phải) như sau):
A. F, o, N, c, B, Be, Li;	B. Li, B, Be, N, c, F, O;
c. Be, Li, c, B, o, N, F;	D. N, o, F, Li, Be, B, c.
Chọn đáp án đúng.
Giải
Trong cùng chu kì từ trái sang phải giá trị độ âm điện của các nguyên tố" . tăng dần.
Đáp án A
Oxit cao nhắt của một nguyên tô' R ứng với công thức RO>. Nguyên tố R đó là:
A. Magie	B. Nita	c. Cacbon	D. Photpho.
Chọn đáp án đúng.
Giải
Từ công thức RO-2 cho ta hóa trị cua R đối với oxi là IV => R thuộc nhóm IVA. Vậy R là nguyên tố cacbon.
Đáp án c
Theo quy luật biến dổi tinh chất dơn chất của các nguyên tô trong bảng tuần hoàn thỉ:
A. Phi kim mạnh nhất là iot.	B. Kim loại mạnh nhất là liti.
c. Phi kim mạnh nhất là flo.	D. Kim loại yếu nhất là xesi.
Chọn đáp án dùng.
Giải
Nhóm VII A có tính phi kim mạnh nhất. Trong nhóm VII A flo có tính phi kim mạnh nhâ't.
Đáp án c
Viết câu /linh electron của nguyên tứ magie (Z = 12). Bẽ dược cấu hình electron của nguyên tử khi hiếm gán nhát trong báng tuấn hoàn, nguyên tứ magic nhận hay nhường bao nhiêu electron? Magie thể hiện tính chất kim loại huy phi kim?
Cấu hình electron cùa nguyên tử magie (Z = 12) là: ls22s22p63s2.
Để đạt được câu hình electron của khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử magie nhường 2 electron.
Magie thế hiện tính kim loại.
Viêt cáu lùnh electron Clio nguyên tứ lưu huỳnh s tz = 16). Đê dạt được cấu hình electron cùa nguyên từ khi hiếm gắn nhất trong báng tuần hoàn, nguyên tư lưu huỳnh nhận hay nhường bao nhiêu electron? Lưu huỳnh thế hiện tinh chất kim loại hay phi kim?
Giải
Cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh s (Z = 16) là: ls22s22p63s23p4. Đế’ được cấu hình electron cùa nguyên tử khí hiếm gần nhâ't trong bảng tuần hoàn, nguyên tử lưu huỳnh nhận 2 electron.
Lưu huỳnh thể hiện tính phi kim.
Độ âm diện cùa một nguyên tư là gi? Giá trị độ ám diện của các nguyên tữ trong nhóm A biến đốt như thê nào theo chiêu diện tích hạt nhàn tang?
Giải
Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khá năng hút electron cúa nguyên tử nguyên tô' đó khi hình thành liên kết hóa học.
Trong nhóm A. khi đi từ trên xuống dưới theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố nói chung là giảm dần.
Nguyên tử nào trong báng tuần hoán có giá trị độ àm diện lớn nhất? Tại sao?
Giải
Nguyên tử cua nguyên tỏ' F có giá trị độ âm điện lớn nhất vì F có tính phi kim mạnh nhất.
Người ta quy ước lấy độ âm điện cùa nó là 3,98 để xác định độ âm điện tương đối của các nguyên tô' khác.
Cho hai dày chất sau:
lỊo BeO B.O, co, NọO.ĩ
CH, NH3 H,0 HF
Xác định hóa trị cùa các nguycn tô trong hợp chất với oxi và với hiđro.
Giải
Trong dãy chát sau:
Li,0 BeO B,o, co, N2O5
CH4 nh.3 h20 hf hóa trị cao nhất đỏ'i với oxi tăng dần từ 1 đến 5; hóa trị với hiđro giảm dần từ 4 đến 1.