Bài 11: Luyện tập bảng tuần hoàn, các định luật tuần hoàn

Lý thuyết

Bài 1 (SGK trang 53)

a) Căn cứ vào đâu mà người ta xếp các nguyên tố thành chu kì, nhóm ?

b) Thế nào là chu kì ? Bảng tuần hoàn có bao nhiêu chu kì nhỏ, bao nhiêu chu kì lớn ? Mỗi chu kì có bao nhiêu nguyên tố ?

Hướng dẫn giải

a) Căn cứ vào những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, người ta sắp xếp thành dãy các nguyên tố gọi là chu kì (trừ chu kì 1).

Căn cứ vào cấu hình electron nguyên tử lớp ngoài cùng tương tự nhau để sắp các nguyên tố thành nhóm.

b) Chu kì là dãy những nguyên tố mà những nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron. Chu kì nào cũng bắt đầu bằng một kim loại kiềm và kết thúc bằng một khí hiếm (trừ chu kì 1).

Bảng tuần hoàn có 7 chu kì gồm 3 chu kì nhỏ và 4 chu kì lớn.

Chu kì nhỏ là chu kì 1, 2, 3

Chu kì 1 có 2 nguyên tố.

Chu kì 2, 3 có 8 nguyên tố.

Chu kì lớn là các chu kì 4, 5, 6, 7.

Chu kì 4, 5 đều có 18 nguyên tố.

Chu kì 6 có 32 nguyên tố.

Chu kì 7 mới tìm thấy 26 nguyên tố.

Bài 2 (SGK trang 53)

Tìm câu sai trong những câu dưới đây:

A. Trong chu kì, các nguyên tố được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.

B. Trong chu kì, các nguyên tố được sắp xếp theo chiều số hiệu nguyên tử tăng dần.

C. Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một chu kì có số electron bằng nhau.

D. Chu kì thường bắt đầu là một kim loại kiềm, kết thúc là một khí hiếm (trừ chu kì 1 và chu kì 7 chưa hoàn thành).

Hướng dẫn giải

Câu sai C

Bài 3 (SGK trang 53)

Từ trái sang phải trong một chu kì, tại sao bán kính nguyên tử các nguyên tố các nguyên tố giàm thì tính kim loại giảm, tính phi kim tăng ?

Hướng dẫn giải

Trong một chu kì thì nguyên tử các nguyên tố có cùng số lớp electron theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần, nên khả năng dễ mất electron ở lớp ngoài cùng giảm dần nên tính kim loại giảm dần, đồng thời khả năng thu thêm electron ở lớp ngoài cùng tăng dần nên tính phi kim tăng dần.

Bài 4 (SGK trang 53)

Trong bảng tuần hoàn, các nhóm A nào gồm hầu hết các nguyên tố kim loại, nhóm A nào gồm hầu hết các nguyên tố phi kim, nhóm A nào gồm các nguyên tố khí hiếm ? Đặc điểm số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử trong các nhóm trên.

Hướng dẫn giải

Nhóm A:

- Số thứ tự của nhóm trùng với số electron ở lớp ngoài cùng (cũng đồng thời là số electron hóa trị) của nguyên tử thuộc các nguyên tố trong nhóm.

- Nhóm A có cả nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và chu kì lớn.

- Các nguyên tố ở nhóm IA, IIA được gọi là nguyên tố s. Các nguyên tố ở nhóm IIA đến VIIIA được gọi là nguyên tố p. Trong bảng tuần hoàn, nhóm IA, IIA, IIIA gồm hầu hết các nguyên tố là kim loại, nhóm VA, VIA, VIIA gồm hầu hết các nguyên tố là phi kim. Nhóm VIIIA gồm các khí hiếm.

- Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử thuộc nguyên tố nằm trong từng nhóm A trùng với số thứ tự của nhóm.

Bài 5 (SGK trang 53)

Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử của một nguyên tố thuộc nhóm VIIA là 28.

a) Tính nguyên tử khối.

b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó.

Hướng dẫn giải

a) Tính nguyên tử khối.

Gọi tổng số hạt p là Z, tổng số hạt n là N, tổng số hạt e là E, ta có:

Z + N + E = 28.

Vì Z = E, nên suy ra 2Z + N = 28

Các nguyên tử có Z < 83 thì

1 ≤ ≤ 1,5 → Z ≤ N ≤ 1,5Z

2Z + Z < N + 28 - N < 1,5N + 2Z

3Z ≤ 28 ≤ 3,5Z → 8 ≤ Z ≤ 9,33.

Z nguyên dương nên chọn Z = 9 và 9

A = Z + N

Z = 8 → N = 12

Z = 9 → N = 10

Nếu Z = 8 → A = 20 (loại vì nguyên tố có Z = 8 thì A = 16)

Nếu Z = 9 → A = 19 (chấp nhận vì nguyên tố có Z = 9 thì A = 19

b) Nguyên tố thuộc nhóm VIIA nên có 7e lớp ngoài cùng:

Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁵.

Bài 6 (SGK trang 53)

Một nguyên tố thuộc chu kì 3, nhóm VIA trong bảng tuần hoàn.

a) Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiêu electron ở lớp electron ngoài cùng ?

b) Lớp electron ngoài cùng là lớp electron thứ mấy ?

c) Viết số electron ở từng lớp electron.

Hướng dẫn giải

a) Nguyên tố có 6 electron lớp ngoài cùng vì ở nhóm VIA.

b) Nguyên tố có 3 lớp electron ngoài cùng ở lớp thứ 3.

c) Số electron ở từng lớp là 2, 8, 6.

Bài 7 (SGK trang 53)

Oxit cao nhất của một nguyên tố là RO₃, trong hợp chất của nó với hiđro có 5,88% H về khối lượng. Xác định nguyên tử khối của nguyên tố đó.

Hướng dẫn giải

Oxit cao nhất của một nguyên tố là RO₃, theo bảng tuần hoàn suy ra công thức hợp chất khí với hiđro của nó là RH₂, trong phân tử RH₂, có 5,88% H về khối lượng

nên R có 100 - 5,88 = 94,12% về khối lượng

Trong phân tử RH₂, có: 5,88% H là 2u

94,12% R là x u

Giải ra ta có x ≈ 32. Nguyên tử khối của R = 32. R là S. Công thức phân tử là SO₃ và H₂S.

Bài 8 (SGK trang 54)

Hợp chất khí với hiđro của một nguyên tố là RH₄, oxit cao nhất của nó chứa 53,3% H về khối lượng. Tìm nguyên tử khối nguyên tố đó.

Hướng dẫn giải

Hợp chất khí với hiđro của một nguyên tố là RH₄, theo bảng tuần hoàn suy ra công thức oxit cao nhất của R là RO₂, trong phân tử RO₂, có 53,3% oxi về khối lượng nên R có 100 - 53,3 = 46,7% về khối lượng

Trong phân tử RO₂ có: 53,33% O là 32u

46,7% R là yu

Giải ra ta được y ≈ 28. Nguyên tử khối là R = 28.

Vậy R là Si. Công thức phân tử là SiH₄ và SiO₂

Bài 9 (SGK trang 54)

Khi cho 0,6 g một kim loại nhóm IIA tác dụng với nước tạo ra 0,336 lít khí hiđro (ở đktc). Xác định kim loại đó.

Hướng dẫn giải

Gọi kí hiệu, nguyên tử khối của kim loại là M, kim loại M có 2 electron lớp ngoài cùng nên có hóa trị II.

M + H₂O → M(OH)₂ + H₂

M g 22,4 lít

0,6 g 0,336 lít

M x 0,336 = 0,6 x 22,4.

Giải ra ta có M = 40. Suy ra nguyên tử khối là 40u.

Vậy nguyên tố kim loại là Ca.