Giải bài tập Hóa 12 Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

§17. VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG
BẢNG TUẦN HOÀN - CAU TẠO KIM LOẠI
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I. VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẮNG TUAN hoàn
^\T4hóm Chu ki\.
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
l
H
He
2
Li
Be
B
c
N
0
F
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
p
s
Cl
Ar
4
K
Ca
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
5
Rb
Sr
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
6
Cs
Ba
Ti
Pb
Bi
Po
At
Rn
7
Fr
Ra
Kim loại có mặt ở :
Nhóm A :	• Nhóm IA (trừ H); nhóm IIA, IIIA (trừ B)
Một phần các nhóm IVA, VA, VIA (Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po)
Nhóm B :	• Tất cả các nguyên tố nhóm B
Họ lantan và actini
CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI
Câu tạo cua các nguyên tử kim loại
Lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại có ít electron (từ 1 đến 3 electron).
Bán kính nguyên tử kim loại tương đối lớn, điện tích hạt nhân nhỏ (so với nguyên tử của nguyên tố phi kim trong cùng chu kì).
Câ'u tạo tinh thể
Kim loại có câu tạo tinh thể. Thih thể kim loại thường có 3 kiểu mạng tinh thể: mạng lập phương tâm khối, mạng-lập phương tâm diện và mạng lục phương (lăng trụ lục giác đều). Hai kiểu mạng sau có câu tạo đặc, chắc hơn (chiếm tới 74% thể tích linh thể) kiểu mạng tinh thể trước (chiếm 68% thể tích tinh thể).
Liên kết kim loại
Liên kết kim loại là liên kết sinh ra do các electron tự do liên kết các ion dương kim loại với nhau.
Đặc điểm của liên kết kim loại:
» Khác với liên kết cộng hóa trị là do các đôi electron lạo nên, liên kết kim loại là do tât cả các electron tư do trong kim loại tham gia.
Khác với liên kết ion là do tương lác lình điện giữa ion dương và ion âm, liên kết kim loại là do tương tác tĩnh điện giữa các ion dương và các electron tự do.
Mật độ electron lự do trong linh thể kim loại râĩ lớn, vào khoáng 3.10" electron mỗi em'. Vì vậy người ta gọi những electron tự do này là “biển electron”, "khí electron”, “mây electron”.
B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Hãy clto biết vị tri cửa kim loại trong bling tuần hoàn.
Nguyên lừ kim loại Ví) rinli thê kim loại có càu lạo Iihưihế Ill'llI
Liên kết kim loại 1(1 gì ■' So sánh với liên két ion Ví) liên kẽt cộng lioií trị.
Mạng linh thề kim loại gam co
4. nguyên lử. iou kim loại vù các electron (1ÓC thân, lĩ. nguvên từ. lon kim loại Ví) cớr electron tự do. c. nguyên từ kim loại và các electron dộc tltũn.
I). ion kim loại vù cóc electron dộc tliiìn.
D. Cho cấu liìnli electron : ls'2s 2p'.
Dãy nào soil dòy gồm cúc nguyên lừ VII ion có câu hình electron như trên :
4. K*. Cl, Ar.	lì. I.i*. Ilr. Ne.	c. Nu*. Cl. Ar.	I). Na*. 1'. Ne.
Cation II’ có cấu hình electron ở pltân lớp ngoài cùng là 2/í'. Nguyên tứIIIÌI
4. F.	li. Na.	c. K.	I). Cl.
Hòa lan 1.44 gom một loại Itoii trị H trong 1511 ml tiling ilịcli H;SÒj II.ĨM. Dê trung hòa axil dư trong dung dịch thu dược, phủi dùng liél .Itlnil dung ilịcli NuOH IM. Kim loại dó là
4. lỉu.	II. Ca.	C. Mg.	I), lie.
Hòa lan hoàn toàn 15.4 gam hỏn họp Mg và /.II trong dung ilịcli IICI dư thây có 0,6 giun khi H; bay ra. Kliối , lượng muôi lạo ra trong dung dịcli là
A.36.7g.	Il.35.7g.	C. 63.7g.	I).53.7g.
Cho I2.S gam kim loại 4 ìtoá trị II plúin ứng hoàn loàn với khi Cl: llm dược muôi II. Hóa lan II vào nước dế dược 40llnil dung tlịcli c. Nliúng llianh sất nặng /1.2 gam vào dung dịch c. sau IIIỘI tliài gian thấy kim loạt 4 bám vào thunh sắt VÌI kliối lượng thanh sắt lúc này là 12 gam : nồng dộ I'eCI; trong dung dịch lá II.25M. Xác dịnli kim loại /1 vù nồng dộ moi cùa muối II trong dung dịch l
Hướng dẫn giải
1.
VỊ trí của kim loại trong bảng tuần hoàn:
Nhóm A :	• Nhóm 1A (trừ H); nhóm I1A. 11IA (trừ B)
• Một phần các nhóm IVA, VA, VIA (Ge, Sn, Pb. Sb, Bi, Po)
Nhóm B :
Tâ't cả các nguyên tố nhóm B
Họ lanlan và actini.
• Câu tạo của nguyên tử kim loại
Lớp ngoài cùng của nguyên ti? kim loại có ít electron (từ 1 đốn 3 electron).
Bán kính nguyên lử kim loại tương đối lớn, điện tích hạt nhân nhỏ (so với nguyên tử của nguyên tố phi kim trong cùng chu kì).
cấu tạo cửa tinh thể kim loại: Kim loại có câu tạo tinh thể. Tinh thể kim loại thường có 3 kiểu mạng tinh thể: mạng lập phương tâm khối, mạng lập phương tâm diện và mạng lục phương (lăng tru lục giác đều). Hai kiểu mạng sau có câu tạo đặc, chắc hơn (chiếm tơi 74% thể tích linh thể) kiểu mạng tinh thể trước (chiếm 68% thể tích tinh thể).
• Liên kết kim loại là liên kết sinh ra do các electron lự do liên kết các ion
dương kim loại vơi nhau.
So sánh liên kết kim loại với liên kết ion và liên kết cộng hoá trị.
- Lz'ển kết kim loại và liên kết ion: Liên kết kim loại và liên kết ion đều do lực hút tĩnh điện giữa các phần lử lích điện trái dấu nhau. Nhưng khác nhau là lực hút tĩnh điện giữa các phần tử tích điện trái dâ’u trong liên kết kim loại là ion dương kim loại và các electron tự do. Trong liên kết ion là do các ion dương và ion âm hút nhau.
- Liên kết kim loại và Hên kết cộnị’ hóa trị: Liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị đều do những electron hóa trị được dùng chung giữa các nguyên tử. Nhưng khác nhau là những electron chung trong liên kết kim loại là của toàn bộ những nguyên tử có mặt trong đơn chât. Trong liên kêt cộng hóa trị là cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử liên kết với nhau.
Chọn B. Mạng tinh thể kim loại gồm nguyên lử, ion kim loại và các eleclron tự do.
Chọn D. Dãy gồm nguyên tử và ion đều có cấu hình electron ls22s22pf’ là
cấu hình electron
Nguyên tử Na
ls22s22p 3s'
lon Na*: Na-> Na* + le
ls22s22pfi
Nguyên lử F
ls22s22p5
Ion F~ : F + le —> F”
ls22s22p
Nguyên tử Ne
1 s22s22p6
Na*, F“, Ne. 	
Cliọn A.
Nhận xét về phản ứng của kim loại với dung dịch HC1 hoặc H2SO4 loãng
Tổng quát: Xét kim loại M có hóa trị n
2M + 2nHCl -> 2MCI„ + nH2T 2M + nH:SO4 -> M3(SOjn + nH2T
Nhận xét: -nH, = nHiSOi ; 11HCI = 2 nH,
- mM+ mAxii = niMuíi + mHi (Định luật bảo toàn khối lượng)
Ta có: nHC| = 2 nH = 2.	= 0,6 mol
Áp dụng dinh luật bảo toàn khối lượng ta có
ưthón hộp kim loại + ưiHO - ưiMuối +	=>15,4 + 0,6.36,5 — m^4Ul-,'j + 0,6
=>	= 36,7 (g).
• Đặt khối lượng mol nguyên tử cùa A là A. số mol FeCl2 0,4.0,25 = 0,1 mol
A + C12-»AC12	(1)
Nhúng thanh sắt vào dung dịch muối ACỌ :
Fe + AC12-> FcCl2 + A (2)
0,1 0,1
Theo phản ứng (2) ta có: mA- mFc = mlh.,nh |.L. iang
=> 0,1.A-0,1.56 = 12 - 11,2 => A = 64 (Cu).
Vậy kim loại A là Cu.
Nồng độ mol/líl của CuCl2 trong dung dịch (C) :
12,8
64.0,4
= 0,5M.