Bài 7. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Lý thuyết

Bài 2.1 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Các nguyên tố Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar thuộc chu kì 3
Lớp electron ngoài cùng có số electron tối đa là 
A. 3.                         B. 10                  

C. 8.                          D. 20

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là C, lớp electron ngoài cùng có tối đa 8 electron.

Bài 2.2 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Tổng số hạt cơ bản (proton, nơtron, electron) trong ion \(M^+\) là 57. Trong bảng tuần hoàn M nằm ở

A. chu kì 4, nhóm IA.                            B. chu kì 3, nhóm IA.

C. chu kì 4, nhóm IIA.                           D. chu kì 3, nhóm IIA

Hướng dẫn giải

Ta có: P + E + N -1 = 57 ↔ 2P + N = 58 ↔ N = 58 - 2P (1)

Mặt khác ta có công thức : \(1 \le {N \over P} \le 1,5\) (2)

Thay (1) vào (2) ta có : P ≤ 58 - 2P ≤ 1,5P ↔ 16,57 ≤ P ≤ 19,33

P có 3 giá trị 17, 18, 19

P =17 : cấu hình e thu gọn 2/8/7 → loại

P = 18 : cấu hình e thu gọn 2/8/8 → loại

P = 19 : cấu hình e thu gọn 2/8/8/1 → chu kì 4 nhóm IA → chọn Đáp án A.

Bài 2.3 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

a) Chu kì 1, chu kì 2, chu kì 3, mỗi chu kì có bao nhiêu nguyên tố ?

b) Chu kì 4, chu kì 5, mỗi chu kì có bao nhiêu nguyên tố ?

c) Chu kì 6 có bao nhiêu nguyên tố ?

d) Các chu kì nào là các chu kì nhỏ (ngắn) ? Các chu kì nào là các chu kì lớn (dài) ?

Hướng dẫn giải

a) Chu kì 1 có 2 nguyên tố

Chu kì 2 có 8 nguyên tố.

Chu kì 3 có 8 nguyên tố.

b) Chu kì 4 và chu kì 5, mỗi chu kì có 18 nguyên tố.

c) Chu kì 6 có 32 nguyên tố.

d) Các chu kì 1, 2, 3 là các chu kì nhỏ (ngắn).

Các chu kì 4, 5, 6,1 là các chu kì lớn (dài).

Bài 2.4 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Các nguyên tố hịđro (H) và heli (He) thuộc chu kì 1. Hỏi các nguyên tử H và He có mấy lớp electron và lớp electron ngoài cùng có tối đa bao nhiêu electron ?

Hướng dẫn giải

Các nguyên tố H và He thuộc chu kì 1. Các nguyên tử này có 1 lớp electron, đó là lớp K (n = 1), có tối đa 2.1² = 2 electron 

Bài 2.5 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Các nguyên tố Li, Be, B, C, N, O, F, Ne thuộc chu kì 2. Hỏi lớp electron ngoài cùng là lớp nào, có tối đa bao nhiêu electron ?

Hướng dẫn giải

Các nguyên tố Li, Be, B, C, N, O, F, Ne thuộc chu kì 2. Nguyên tử của các nguyên tố này có 2 lớp electron, lớp ngoài cùng là lớp L (n = 2) có tối đa 2.2² = 8 electron.

Bài 2.6 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Các chu kì đều được bắt đầu bằng các nguyên tố gì và được kết thúc bằng các nguyên tố gì ?

Hướng dẫn giải

Chu kì nào cũng được bắt đầu bằng một kim loại kiềm (trừ chu kì 1) và kết thúc bằng một khí hiếm.

Bài 2.7 trang 16 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

a) Bảng tuần hoàn có bao nhiêu cột, có bao nhiêu nhóm và các nhóm đánh số như thế nào ?

b) Nguyên tử của các nguyên tố thuộc cùng một cột có đặc điểm gì ?

Hướng dẫn giải

a) Bảng tuần hoàn có 18 cột chia thành 8 nhóm A đánh số từ IA đến VIIIA và 8 nhóm B đánh số từ IB đến VIIIB. Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.

b) Các nguyên tử của các nguyên tố thuộc cùng một cột có cấu hình electron tương tự nhau, đặc biệt là cấu hình electron ở lớp ngoài cùng. Do đó các nguyên tố này có tính chất hoá học gần giống nhau.

Bài 2.8 trang 17 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

a) Khối các nguyên tố s gồm các nhóm nào, được gọi là các nhóm gì ?
b) Khối các nguyên tố p gồm các nhóm nào ?
c) Khối các nguyên tố d gồm các nhóm nào ?
d) Khối các nguyên tố f gồm các nguyên tố nào ?

Hướng dẫn giải

a) Khối các nguyên tố s gồm các nguyên tố thuộc nhóm IA, được gọi là nhóm kim loại kiềm và nhóm IIA, được gọi là nhóm kim loại kiềm thổ.

b) Khối các nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc 6 nhóm, từ IIIA đến VIIIA.

c) Khối các nguyên tố d gồm các nguyên tố Sc, Y, La, Ac thuộc nhóm IIIB và các nguyên tô thuộc các nhóm IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, IIB.

d) Khối các nguyên tố f gồm 14 nguyên tố thuộc họ Lantan và 14 nguyên tố thuộc họ Actini. Các nguyên tố này được xếp riêng ngoài bảng thành hai hàng ngang, ghi ở dưới bảng.
Các nguyên tố hoá học có số điện tích hạt nhân Z > 82 đều không bền và có tính phóng xạ, hạt nhân nguyên tử không bền và tự phân hủy.

Bài 2.9 trang 17 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Các nguyên tố hoá học có số điện tích hạt nhân Z > 82 đều không bền và có tính phóng xạ, hạt nhân nguyên tử không bền và tự phân hủy

a) Dựa vào bảng tuần hoàn, xét xem đối với các nguyên tử có Z ≤82 thì tỉ
số \({{not{\rm{r}}on} \over {p{\rm{r}}oton}}\)cao nhất là bao nhiêu ? Thấp nhất là bao nhiêu ? Rút ra điều số proton kiện bền của hạt nhân.

b) Trong 20 nguyên tố đầu, trừ hiđro ra thì tỉ số đó cao nhất là bao nhiêu, thấp nhất là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải

a) Trong số hạt nhân nguyên tử các nguyên tố có Z < 83 thì trong hạt nhân

nguyên tử chì \({}_{82}^{207}Pb\) có tỉ lệ \({{not{\rm{r}}on} \over {p{\rm{r}}oton}}= {{125} \over {82}} = 1,5244\) là cao nhất và tỉ lệ thấp nhất là 1.

Như vậy điều kiện bền của hạt nhân là :
\(1 \le {n \over p} \le 1,5244\)

b) Đối với 20 nguyên tố đầu tiên, trừ hiđro thì tỉ số \({N \over Z}\) đối với hạt nhân nguyên
tử liti là lớn nhất và bằng : \({N \over Z} = {4 \over 3} = 1,33\). Và tỉ số thấp nhất \({N \over Z} = 1\) (đối
với hạt nhân của nguyên tử C, O,...)

Bài 2.10 trang 17 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Tổng số hạt proton, nơtron và electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 13. Xác định tên nguyên tố và nguyên tử khối của nguyên tố đó. Viết cấu hình electron nguyên tử.

Hướng dẫn giải

- Trong nguyên tử thì tỉ số \({N \over Z} \ge 1\) và \({N \over Z} \le 1,5\)

- Trong nguyên tử số proton bằng số electron.

Theo đầu bài tổng 3 loại hạt là 13. Ta có thể biện luận như sau :

+ Nếu số p = số e = 3 thì số n = 13 - (3 + 3) = 7.
Tỉ số \({N \over Z} = {7 \over 3} = 2,3 > 1,5\) (loại).

+ Nếu số p = số e = 4 thì số n = 13 - (4 + 4) = 5.
Tỉ số \({N \over Z} = {5 \over 4} = 1,25 \)(phù hợp).

+ Nếu số p = số e = 5 thì số n = 13 - (5 + 5) = 3.
Tỉ số \({N \over Z} = {3 \over 5} = 0.6 < 1\) (loại)

Vậy nguyên tử đó có Z = 4. Đó là beri (Be).

Nguyên tử khối của nguyên tố đó là : 4 + 5 = 9 đvC.

Cấu hình electron nguyên tử :\( 1s^22s^2\).

Bài 2.11 trang 17 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10

Nguyên tử của nguyên tố X cố tổng số các hạt (p, n, e) bằng 40. Biết số khối A < 28. Xác định vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn.

Hướng dẫn giải

Theo đề bài ta có : 2Z + N = 40

N ≥Z . Vì vậy ta có : 3Z ≥40, do đó \(Z \le {{40} \over 3} = 13,3\) (1)

Măt khác : \({N \over Z} \le 1,5 \to N \le 1,5{\rm{Z}}\)

Từ đó ta có : 2Z + N ≤ 2Z + 1,5Z; 40 ≤3,5Z \( \to Z \ge {{40} \over {3,5}} = 11,4\) (2)

Tổ hợp (1) và (2) ta có : 11,4 ≤ Z ≤13,3 mà z nguyên. Vậy Z= 12 và Z = 13.

Nếu Z = 12 thì N = 16 và A = 28 (trái với đề bài A < 28)

Vậy Z = 13. Đó là nguyên tố nhôm (Al).

Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn :
+ Ô số 13 ;
+ Chu kì 3 ;
+ Nhóm IIIA.