Luyện tập bảng tuần hoàn, sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử, tính chất hóa học của các nguyên tố

1. Cấu tạo bảng tuần hoàn

a. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Các nguyên tố được sếp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

- Các nguyên tố có cùng lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.

- Các nguyên tố có cùng số electron hoá trị như nhau được xếp thành một cột.

b. Ô nguyên tố

- Mỗi nguyên tố xếp vào một ô.

Số thứ tự của ô nguyên tố = số điện tích hạt nhân = số electron = số proton

c. Chu kì

- Mỗi hàng là một chu kì.

- Bảng có 7 chu kì:

+ 3 chu kì nhỏ (chu kì 1, 2, 3).

+ 4 chu kì lớn (chu kì 4, 5, 6, 7).

- Nguyên tử các nguyên tố thuộc một chu kì có số lớp electron bằng nhau.

- Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì đó.

d. Nhóm nguyên tố

- Nhóm là tập hợp các nguyên tố có electron hóa trị bằng nhau.

- Các nhóm A (từ IA đến VIIIA) gồm các nguyên tố ở chu kì nhỏ và chu kì lớn. Các nguyên tố nhóm IA, IIA là nguyên tố s, các nguyên tố từ nhóm IIIA đến VIIIA là nguyên tố p.

- Các nhóm B ( từ IIIB đến VIIIB rồi IB và IIB theo chiều từ trái sang phải trong bảng hệ thống tuần hoàn) chỉ gồm các nguyên tố ở chu kì lớn. Các nguyên tố thuộc nhóm B là các nguyên tố d và f.

2. Sự biến đổi tuần hoàn

a. Cấu hình electron của nguyên tử

- Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố ở mỗi chu kì tăng từ 1 đến 8 thuộc các nhóm từ IA đến VIIIA. Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố biến đổi tuần hoàn.

b. Sự biến đổi tuần hoàn tính kim loại, tính phi kim, bán kính nguyên tử và giá trị độ âm điện của các nguyên tử được tóm tắt trong bảng sau:

3. Định luật tuần hoàn

Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.

Bài 1. Một nguyên tố tạo hợp chất khí với hidro có công thức RH₃.Nguyên tố này chiếm 25,93% về khối lượng trong oxit bậc cao nhất. Xác định tên nguyên tố.

Hướng dẫn:

Hợp chất với Hiđro là RH₃ ⇒ Chất cao nhất với oxi có công thức là: R₂ O₅

Ta có : (2.R) / (16.5) = 25,93/74,07

⇒ R= 14 ⇒ R là nguyên tố Nitơ

Bài 2. Oxit cao nhất của nguyên tố R có dạng R₂O₅ . Trong hợp chất của R với hiđro ở thể khí có chứa 8,82 % hiđro về khối lượng. Công thức phân tử của hợp chất khí với hiđro là ( C = 12, N= 14, P= 31, S= 32)

A. NH₃.      

B.H₂S.      

C. PH₃.      

D. CH₄.

Hướng dẫn:

Oxit cao nhất của R là R₂O₅ nên R thuộc nhóm VA.

⇒ Hợp chất với H là RH₃

Ta có 3/R = 8,82 / 91,18 ⇒ R=31 (P)

⇒ Chọn C

Bài 3. Ion M³⁺có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶3d⁵.

a, Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. Cho biết M là kim loại gì?

b, Trong điều kiện không có không khí, cho M cháy trong khí Cl₂ thu được một chất A và nung hỗn hợp bột (M và S) được một hợp chất B. Bằng các phản ứng hóa học, hãy nhận biết thành phần và hóa trị của các nguyên tố trong A và B.

Hướng dẫn:

a, Tổng số electron của nguyên tử M là 26. Số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. M là Fe.

b, Fe cháy trong khí clo:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Hòa tan sản phẩm thu được vào nước thu được dung dịch. Lấy vài ml dung dịch cho tác dụng với dung dịch AgNO₃, có kết tủa trắng chứng tỏ có gốc clorua:

FeCl₃ + 3AgNO₃ → Fe(NO₃ ) ₃ + 3AgCl

Lặp lại thí nghiệm với dung dịch NaOH, có kết tủa nâu đỏ chứng tỏ có Fe(III):

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH) ₃ + 3NaCl

- Nung hỗn hợp bột Fe và bột S:

Fe + S → FeS

Cho B vào dung dịch H₂ SO₄ loãng, có khí mùi trứng thối bay ra chứng tỏ có gốc sunfua:

FeS + H₂ SO₄ → FeSO₄ + H₂ S (trứng thối)

Nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch thu được, có kết tủa trắng xanh chứng tỏ có Fe(II):

FeSO₄ + 2NaOH → Na₂ SO₄ + Fe(OH) ₂ (trắng xanh)

Bài 4. Cho các nguyên tố X, Y, Z với số hiệu nguyên tử lần lượt là 4, 12, 20. Phát biểu nào sau đây sai?

A. Các nguyên tố này đều là các kim loại mạnh nhất trong chu kì.

B. Các nguyên tố này không cùng thuộc 1 chu kì.

C. Thứ tự tăng dần tính bazo là: X(OH)₂, Y(OH) ₂, Z(OH) ₂

D. Thứ tự tăng dần độ âm điện là: Z < Y < X

Hướng dẫn:

Z_x= 4 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của X là … 2s² ⇒ X thuộc nhóm II, chu kì 2

Z_y = 12 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của Y là ….3s² ⇒ Y thuộc nhóm II, chu kì 3

Z_z = 20 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của Z là ….4s²⇒ Z thuộc nhóm II, chu kì 4

A sai vì nguyên tố nhóm IA mới là KL mạnh nhất trong 1 CK

B đúng X thuộc CK 2, Y thuộc CK 3, Z thuộc CK 4.

C đúng Trong cùng 1 nhóm tính bazo tăng dần theo chiều tăng dần của điện tích hạ nhân.

D đúng Trong cùng 1 nhóm độ âm điện giảm dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

⇒ Chọn A

Bài 5. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì, có tổng số điện tích hạt nhân bằng 25.

a) Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y.

b) Xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn.

c) Viết công thức hợp chất oxit cao nhất của X và Y.

Hướng dẫn:

a) Viết cấu hình electron

Vì X và Y đứng kế tiếp khác nhau trong cùng một chu kì nên hạt nhân của chúng chỉ khác nhau 1 đơn vị.

Giả sử Z_X < Z_Y ⇒ Z_Y = Z_X + 1

Theo đề bài, ta có: Z_X + Z_Y = Z_X + Z_X + 1 = 25

⇒ Z_X = 12 và Z_Y = 13

Cấu hình electron cùa X: ls²2s²2p⁶3s²: Magie (Mg)

Cấu hình electron của Y: ls²2s²2p⁶3s²3p¹: Nhôm (Al)

b) Vị trí

- Đối với nguyên tử X:

+ X thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.

+ X thuộc phần nhóm IIA vì có 2 electron ở lớp ngoài cùng

⇒ X là kim loại.

+ X thuộc ô thứ 12 vì (Z = 12)

- Đối với nguyên tử Y;

+ Y thuộc chu kì 3 vì có 3 electron.

+ Y thuộc phân nhóm IIIA vì có 3 electron ở lớp ngoài cùng

⇒ Y là kim loại.

c) Công thức hợp chất oxit cao nhất của X, Y lần lượt là: MgO và Al₂O₃

Câu 1. Cho 5 nguyên tố sau: Be (Z = 4) ; N (Z = 7) ; Sc (Z =21) ; Se (Z = 34); Ar (Z = 18).

a. Viết cấu hình electron của chúng ?            

b. Xác định vị trí mỗi nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn.

c. Nêu tính chất hóa học cơ bản của chúng? Giải thích?.

Câu 2. Một nguyên tố X thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA trong hệ thống tuần hoàn. Hỏi:

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

b. Các electron ngoài cùng nằm ở lớp thứ mấy?                   

c. Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố trên.

Câu 3. Cho 4 nguyên tố sau: N (Z = 7) ; Mg (Z = 12) ; Fe (Z =26) ; Ar (Z = 18).

a.Viết cấu hình electron của chúng, xác định số electron hóa trị của chúng.

b.  Xác định vị trí mỗi nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn. 

c. Nêu tính chất hóa học cơ bản của chúng?

Câu 4. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) các nguyên tố sau đây trong bảng tuần hoàn, cho biết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó như sau:

a. 1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁶ 4s²                                 

b.. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²

Câu 5. Ion M³⁺ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶3d⁵. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. Cho biết M là kim loại gì?

Câu  6. Nguyên tử của nguyên tố R có phân mức năng lượng cao nhất là 4s².

a.Viết cấu hình electron của nguyên tử R 

b.Vị trí trong bảng tuần hoàn.

c. Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho:

R  +  H₂O  → hiđroxit + H₂             

Oxit của R + H₂O                  

Muối cacbonat của R  +  HCl

Hiđroxit của R +  Na₂CO₃  

Câu 7. Cho nguyên tố A (Z = 16). Xác định vị trí của A trong bảng tuần hoàn, A là kim loại hay phi kim, giải thích

Câu 8 . Nguyên tử X, anion Y^-, cation Z⁺ đều có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là 4s² 4p⁶

a. Các nguyên tử X, Y, Z là kim loại hay phi kim

b. Cho biết vị trí của X, Y, Z (chu kì, nhóm) trong bảng tuần hoàn    c. Nêu tính chất hoá học đặc trưng của X, Y, Z

Câu 9. Nguyên tử X có Z = 26.

a. Viết cấu hình electron của X      

b. Cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn, X là kim loại hay phi kim, giải thích

Câu 10. Cho 5 nguyên tố sau: Be (Z = 4) ; N (Z = 7) ; Sc (Z =21) ; Se (Z = 34); Ar (Z = 18).

a .Viết cấu hình electron của chúng?             

b.Xác định vị trí mỗi nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn.

c. Nêu tính chất hóa học cơ bản của chúng? Giải thích?.

Câu 11. Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3d⁵ 4s¹. Viết cấu hình lectron của nguyên tử X và từ đó xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn

Câu 12. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của ion X²⁺ là 3s²3p⁶3d⁶. Tìm vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn

Câu 13. Nguyên tử của nguyên tố R có 3e ở phân lớp 3d. Tìm vị trí của R trong bảng tuần hoàn, R là kim loại hay phi kim, giải thích

Câu 14. Cation R⁺ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 3p⁶

a. Viết cấu hình e nguyên tử của nguyên tố R

b. Xác định vị trí của nguyên tố R trong bảng tuần hoàn

c. Tính chất hoá học đặc trưng nhất của R là gì ? lấy hai ví dụ minh hoạ

Câu 15. Cation M⁺ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 2p⁶

a. Viết cấu hình electron của nguyên tử M

b. Anion X ^– có cấu hình electron giống của cation M⁺. X là nguyên tố nào?

Câu 16. Nguyên tử Cr (crom) có 24e, nguyên tử Cu có 29e. Hãy viết cấu hính electron của Cr và Cu. Nêu vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn

Câu 17. Viết cấu hình electron của nguyên tử F (Z = 9) và ion F ^–. Xác định vị trí của các nguyên tố X, Y, biết rằng chúng tạo được anion X^{2 –}  và cation Y⁺ có cấu hình electron giống anion F ^– 

Câu 18. Cho biết tổng số electron trong anion  là 42. Trong các hạt nhân A và B đều có số proton bằng số nơtron.

a. Tìm số khối của A và B                  

b.  Cho biết vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn.

Câu 19. Một hợp chất ion được cấu tạo từ M⁺ và X^2-. Trong phân tử M₂X có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 140 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M⁺ lớn hơn số khối của ion X^2- là 23. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong ion M⁺ nhiều hơn trong ion X^2- là 31.

a. Viết cấu hình electron của M và X.           

b. Xác định vị trí của M và của X trong bảng tuần hoàn. 

Câu 20.Viết cấu hình electron của nguyên tử magie (Z = 12).

a. Để đạt được cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất trong bảng tuần hoàn, nguyên tử magie nhường hay nhận bao nhiêu electron?

b. Magie thể hiện tính chất kim loại hay phi kim?    

c. Cho biết hóa trị của nguyên tố trong hợp chất với oxi.

d. Viết công thức phân tử oxit và hidroxit của magie và cho biết chúng có tính chất bazơ hay axit.

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Luyện tập bảng tuần hoàn, sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử, tính chất hóa học của các nguyên tố. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tư liệu cùng chuyên mục tại đây:

• Kiến thức trọng tâm và các dạng bài tập chuyên đề nguyên tử, bảng tuần hoàn nguyên tố, liên kết Hóa học và phản ứng hóa học
• Đề ôn tập hệ thống bảng tuần hoàn môn Hóa học 10 năm 2020

Chúc các em học tốt!