Bài 2. bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 2. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Dạng 1: Vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn, tính chất và sự biến đổi tuần hoàn các nguyên tố. - Z = STT ô nguyên tố - Số lớp e = STT chu kỳ - Với các nguyên tố s, p: Số e lớp ngoài cùng = STT nhóm (A) - Với các nguyên tố d: giả sử cấu hình tổng quát : (n-1)da nsb với 0≤a≤2; 1≤b≤10 + nếu 3≤ a+b ≤7 → STT nhóm (B) = a+b + nếu 8≤ a+b ≤ 10 → STT nhóm = 8 + nếu 11≤ a+ b ≤ 12→ STT = a+b -10. Cấu hình lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm A : gồm các nguyên tố s và nguyên tố p: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 Cấu hình lớp ngoài cùng của các nguyên tố d : IB IIB IIIB IVB (n–1)d10ns1 (n–1)d10ns2 (n–1)d1ns2 (n–1)d2ns2 VB (n–1)d3ns2 VIB (n–1)d5ns1 VIIB (n – 1) d5ns2 VIIIB : (n–1)d6ns2 (n–1)d7ns2 (n–1)d8ns2 Những tính chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân * Trong một chu kì từ trái→ phải: - Điện tích hạt nhân tăng. - Số lớp e bằng nhau. - Số electron lớp ngoài cùng tăng. - rnt giảm . - Độ âm điện tăng . - Năng lượng ion hoá I1 tăng. - Tính kim loại giảm, tính phi kim tăng; tính axit của các oxit, hiđroxit, tính bazơ của chúng tăng. - Hoá trị trong hợp chất khí với H của phi kim giảm từ 4→1 ; hoá trị cao nhất trong hợp chất với O tăng từ 1→7. * Trong một nhóm A từ trên xuống dưới: Khi Z tăng , số lớp e tăng, số e lớp ngoài cùng bằng nhau, rnt tăng; độ âm điện giảm; I1 giảm, tính KL tăng , tính PK giảm , tính axit của các oxit, hiđroxit , tính bazơ tăng. 3. Định luật tuần hoàn * Nội dung định luật Tính chất của các nguyên tố cũng như thành phần và tính chất của các đơn chất và hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. * Lưu ý : – Hai nguyên tố A, B thuộc cùng một chu kì và thuộc 2 nhóm A liên tiếp nhau ZB – ZA = 1. – Hai nguyên tố A, B thuộc cùng nhóm A và thuộc :2 chu kì liên tiếp nhau. ZB – ZA = 8 (nếu ít nhất A thuộc chu kì nhỏ) ZB – ZA = 18 (nếu cả A, B thuộc chu kì lớn) Bài tập VD1: Cấu hình electron của một nguyên tố A là [Ne] 3s2. Cho biết vị trí của A trong bảng tuần hoàn? A là kim loại hay phi kim? Vì sao? VD2: Các ion R2+, X- đều có cấu hình electron là 2s22p6 Xác định vị trí của R, X trong bảng tuần hoàn? VD3: Cho cấu hình electron lớp ngoài cùng của X là 4s2. xác định vị trí X trong BTH? VD4: X là nguyên tố ở chu kỳ 4, nhóm VIIA. Xác định cấu hình electron của X? VD5: X là nguyên tố ở chu kỳ 4, nhóm IIB. xác định cấu hình electron của X? VD6: X, Y là 2 nguyên tố cùng nhóm A ở 2 chu kỳ lien tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số hạt mang điện của X và Y là 64. Xác dịnh X, Y ? VD7 : X, Y là 2 nguyên tố ở 2 nhóm A liên tiếp nhau, 2 chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. Ở trạng thái đơn chất, X và Y không phan ứng với nhau. Tổng số hạt electron của X và Y là 23. Xác định cấu hình electron của X, Y ? VD8: Sắp xếp các nguyên tố sau đây theo thứ tự tăng dần bán kính nguyên tử : K, F, Mg, O VD9 : sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần độ âm điện : O, N, Mg, Al, S. Bài tập tự luyện 1. Cấu hình electron của một nguyên tố A là [Ar] 4s2. Cho biết vị trí của A trong bảng tuần hoàn? A là kim loại hay phi kim? Vì sao? 2. Các ion R2+, X- đều có cấu hình electron là 3s23p6 Xác định vị trí của R, X trong bảng tuần hoàn? 3. Cho cấu hình electron phân lớp ngoài cùng của X là 4s1. xác định vị trí X trong BTH? 4. X là nguyên tố ở chu kỳ 3, nhóm VIA. Xác định cấu hình electron của X? 5. X là nguyên tố ở chu kỳ 4, nhóm IB. xác định cấu hình electron của X? 6. X, Y là 2 nguyên tố cùng nhóm A ở 2 chu kỳ lien tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số hạt proton của X và Y là 24. Xác dịnh X, Y ? 7. X, Y là 2 nguyên tố ở 2 nhóm A liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. X ở nhóm VIA. Ở trạng thái đơn chất, X và Y không phan ứng với nhau. Tổng số hạt electron của X và Y là 23. Xác định cấu hình electron của X, Y ? 8. Sắp xếp các nguyên tố sau đây theo thứ tự tăng dần tính khử : K, F, Mg, O 9. sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần tính phi kim : O, N, Mg, Al, S. 10*. sắp xếp các chất sau tăng dần tính axit : a) HI, HF, HCl, HBr b) H2O, NH3, CH4, HF. Bài tập trác nghiệm Câu 1. Cho 3 nguyên tố A, M, X có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng (n = 3) tương ứng là ns1, ns2np1, ns2np5. Phát biểu nào sau đây sai ? A. A, M, X lần lượt là ở các ô thứ 11, 13 và 17 của bảng tuần hoàn. B. A, M, X đều thuộc chu kì 3. C. A, M, X thuộc nhóm IA, IIIA và VIIA. D. Trong ba nguyên tố, X có số oxi hoá cao nhất và bằng +5. Câu 2. Cho biết số thứ tự của Cu là 29. Phát biểu nào sau đây đúng ? A. Cu thuộc chu kì 3, nhóm IB. B. Cu thuộc chu kì 4, nhóm IB. C. Cu tạo được các ion Cu+, Cu2+ có cấu hình electron bền của khí hiếm. D. Ion Cu 2+ có lớp electron ngoài cùng bão hoà. Câu 3. Nguyên tố Z thuộc chu kì 4, nhóm VIIA, cấu hình electron của Z là A. 1s22s22p63s23p5. B. 1s22s22p63s23p64s1. C. 1s22s22p63s23p64s24p5. D. 1s22s22p63s23p63d104s24p5. Câu 48. Dãy nguyên tố có số thứ tự nào sau đây chỉ gồm các nguyên tố d ? A. 9, 16, 25. B. 26, 28, 29. C. 20, 34, 39. D. 17, 31, 74. Câu 4. Các nguyên tố X1, X2, X3, X4, X5, X6 lần lượt có cấu hình electron nguyên tử như sau : X1 : 1s22s22p63s2 X2 : 1s22s22p63s23p64s1 X3 : 1s22s22p63s23p64s2 X4 : 1s22s22p63s23p5 X5 : 1s22s22p63s23p63d64s2 X6 : 1s22s22p63s23p1 Những nguyên tố nào thuộc cùng một chu kì ? A. X1, X4, X6. B. X2, X3, X5. C. X1, X2, X6. D. X1, X4, X6 và X2, X3, X5. Câu 5. Cho các nguyên tố tương tự câu 49. Các nguyên tố kim loại là A. X1, X2, X3, X5, X6. B. X1, X2, X3. C. X2, X3, X5. D. X1, X2, X3, X4, X5, X6. Câu 6. Cho các nguyên tố tương tự câu 49. Ba nguyên tố tạo ra 3 cation có cấu hình electron giống nhau là A. X1, X2, X6. B. X2, X3, X4. C. X2, X3, X5. D. X2, X3, X6. Câu 7. Nguyên tố có số thứ tự 37 thuộc chu kì nào, nhóm nào trong bảng tuần hoàn ? A. Chu kì 4, nhóm IA . B. Chu kì 4, nhóm IIA. C. Chu kì 5, nhóm IA . D. Chu kì 5, nhóm IIA. Câu 8. Một nguyên tố R có cấu hình electron : 1s22s22p3, công thức hợp chất với hiđro và công thức oxit cao nhất là A. RH2, RO. B. RH3, R2O5. C. RH4, RO2. D. RH5, R2O5. Câu 9. Dãy nguyên tố nào sau đây sắp xếp theo chiều tăng dần của bán kính nguyên tử ? A. C, N, Si, F. B. Na, Ca, Mg, Al. C. F, Cl, Br, I. D. S, O, Te, Se. Câu 10. Dãy nguyên tố nào sau đây được sắp xếp theo chiều tăng dần độ âm điện của nguyên tử ? A. Na, Cl, Mg, C. B. N, C, F, S. C. Li, H, C, O, F. D. S, Cl, F, P. Câu 11. Nguyên tố có tính kim loại mạnh nhất là A. liti. B. rubiđi. C. xesi. D. hiđro. Câu 12. Nguyên tố có tính phi kim mạnh nhất là A. flo. B. iot. C. oxi. D. heli. Câu 13. Tính bazơ của các hiđroxit : NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3 biến đổi như thế nào? A. Giảm dần. B. Tăng dần. C. Không đổi. D. Vừa tăng vừa giảm. Câu 14. Tính axit của dãy chất H2SiO3, H3PO4, H2SO4, HClO4 biến đổi theo chiều nào sau đây ? A. Tăng dần. B. Giảm dần. C. Vừa tăng vừa giảm. D. Không đổi. Câu 15. Các chất trong dãy nào sau đây được xếp theo thứ tự tính axit tăng dần ? A. Al(OH)3 ; H2SiO3 ; H3PO4 ; H2SO4. B. H2SiO3 ; Al(OH)3 ; H3PO4 ; H2SO4 . C. NaOH ; Al(OH)3; Mg(OH)2 ; H2SiO3. D. H2SiO3 ; Al(OH)3 ; Mg(OH)2 ; H2SO4. Câu 16. (đề TSĐH khối A 2007): anion X- và cation Y2+ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p6. vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn là: X có STT 18, chu kỳ 3, nhóm VIA; Y có STT 20, chu kỳ 4, nhóm IIA. X có STT 17, chu kỳ 4, nhóm VIIA; Y có STT 20, chu kỳ 4, nhóm IIA. X có STT 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA; Y có STT 20, chu kỳ 4, nhóm IIA. X có STT 18, chu kỳ 3, nhóm VIA; Y có STT 20, chu kỳ 3, nhóm IIA. Bài 2. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Dạng 2: tìm công thức hợp chất với hidro và oxi * Trong một chu kì từ trái sang phải: Hợp chất khí với hiđro RH4 RH3 RH2 RH Hợp chất với oxi (hoá trị cao nhất) R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 Hóa trị cao nhất trong hợp chất oxit = STT nhóm Hóa trị trong hợp chất khí với hidro = 8- STT nhóm Đối với 1 nguyên tố: Hóa trị trong hợp chất khí với hidro + Hóa trị cao nhất trong hợp chất oxit = 8 Bài tập: VD1: Nguyên tố A ử nhóm IVA, hợp chất khí với hidro là B, tỉ khối của B so với H2 là 8. xác định A và công thức oxit cao nhất của A. VD2: CT oxit cao nhất của X là X2O5. thành % về khối lượng của X trong hợp chất khí với hidro là 91,18%. Xác định X? VD3: X là nguyên tố ở nhóm VIA, trong hợp chất khí với hidro, % về khối lượng của hidro là 5,88%. Xác định X? VD4: CT hợp chất khí với hidro của A là AH4, trong hợp chất oxit cao nhất (B), % về khối lượng của A là 46,67%. Xác định A, B? Dạng 3: Xác định các nguyên tố lien tiếp nhau trong cùng một nhóm bằng phản ứng trong dung dịch: Giả sử cần tìm 2 nguyên tố X, Y liên tiếp nhau trong cùng một nhóm - gọi là nguyên tố đại diện cho hỗn hợp gồm X, Y. là NTKTB của hỗn hợp với: - min( Mx, My) < < max( Mx, My) - Tìm - Dựa vào BTH Mx, My X, Y. VD1: Hòa tan hoàn toàn 3,2g hỗn hợp gồm 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau ở nhóm IIA vào dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít H2 (đktc). Xác định 2 kim loại đó? VD2: hòa tan hết 3,68g hỗn hợp gồm muối cacbonat của 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau của nhóm IIA bằng dung dịch H2SO4 loãng thu được 2,576 lít khí thoát ra ở đktc. Xác định 2 kim loại và % về khối lượng của 2 KL đó trong hỗn hợp ban đầu? VD3: hòa tan hết 3,68g hỗn hợp gồm muối cacbonat của 2 kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau của nhóm IIA bằng dung dịch HCl thấy khối lượng của dung dịch sau phản ứng tăng 1,92g so với ban đầu. xác định 2 KL đó. VD4: Cho 5,05g hỗn hợp kim loại kiềm thuộc 2 chu kỳ lien tiếp nhau trong BTH vào nước dư thu được dung dịch A. để trung hòa hết dung dịch A cần 115ml dung dịch HCl 1M. tìm 2 nguyên tố đó và % về khối lượng của mỗi nguyên tố trong hỗn hợi ban đầu.