Bài 5 BẢNG TUẦN HOÀN các NGUYÊN tố hóa học

 Kĩ năng + Dựa vào cấu hình electron sẽ dự đoán được các nguyên tố trong cùng chu kì có cùng số lớp electron, trong cùng nhóm có cùng số electron hóa trị.. + Giải được các bài toán xác

CHƯƠNG 2: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN BÀI 5: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Mục tiêu

 Kiến thức

+ Nêu được cách xếp các nguyên tố hóa học vào bảng tuần hoàn

+ Nêu được cấu tạo bảng tuần hoàn

 Kĩ năng

+ Dựa vào cấu hình electron sẽ dự đoán được các nguyên tố trong cùng chu kì có cùng số lớp

electron, trong cùng nhóm có cùng số electron hóa trị

+ Giải được các bài toán xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1 Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều

điện tích hạt nhân tăng dần

Số thứ tự chu kì (số thường) = số lớp electron trong nguyên tử

2 Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó

tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột

Số thứ tự của nhóm (số La Mã) = số electron hóa trị

Chú ý:

Nguyên tố s, p thuộc nhóm A

Nguyên tố d, f thuộc nhóm B

a) Đối với nguyên tố nhóm A:

Electron hóa trị = electron lớp ngoài cùng

b) Đối với nguyên tố nhóm B:

Electron hóa trị = electron lớp ngoài cùng + electron ở phân lớp sát lớp ngoài cùng chưa bão hòa

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Chu kì, nhóm

Kiểu hỏi 1: Xác định chu kì

Phương pháp giải

Số thứ tự chu kì (số thường) = số lớp electron trong nguyên tử

Ví dụ:

  2 2 6 1

Na Z11 :1s 2s 2p 3s

Có 3 lớp electron

Do đó, Na thuộc chu kì 3

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: O Z 8 thuộc chu kì:

Ô STT ô = Z

Ô STT chu kì = Số lớp e

VỊ TRÍ

NHÓM (STT ghi bằng số La Mã)

Nguyên tố

s, p

STT nhóm = Số

e lớp ngoài cùng

Nguyên tố d, f (ít gặp không xét)

STT nhóm =

Số e hóa trị

Số e hóa trị = 8

x   y 10

Số e hóa trị = y

x   y 8

Số e hóa trị  x y

Hướng dẫn giải:

  2 2 4

O Z8 :1s 2s 2p

O có 2 lớp electron

Do đó, O thuộc chu kì 2

Chọn A

Ví dụ 2: Ni Z 28 thuộc chu kì:

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 2 6 8 2

Ni Z28 :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

Ni có 4 lớp electron

Do đó, Ni thuộc chu kì 4

Chọn C

Kiểu hỏi 2: Xác định nhóm

Phương pháp giải

Số thứ tự nhóm (số La Mã):

* Đối với nguyên tố nhóm A (nguyên tố s, p): Số thứ tự nhóm = Số electron lớp ngoài cùng (trừ He)

* Đối với nguyên tố nhóm B (nguyên tố d, f): Cấu hình electron hóa trị thường gặp là x y

3d 4s : TH1: x y 8

Số thứ tự nhóm x y

TH2: 8  x y 10

Số thứ tự nhóm = VIII

TH3: x y 10

Cấu hình electron hóa trị có dạng: 3d 4s 10 y

Số thứ tự nhóm y

Ví dụ: Xác định nhóm của Mg Z 12 , O Z    8 , Fe Z  26

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 2

Mg Z12 :1s 2s 2p 3s Mg có 2e lớp ngoài cùng và thuộc nguyên tố s  Mg thuộc nhóm IIA

  2 2 4

O Z8 :1s 2s 2p O có 6e lớp ngoài cùng và thuộc nguyên tố p  O thuộc nhóm VIA

  2 2 6 2 6 2

Fe Z26 :1s 2s 2p 3s 3d 4s Fe có 8e hóa trị và thuộc nguyên tố d  Fe thuộc nhóm VIIIB

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Na Z 11thuộc nhóm

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 1

Na Z11 :1s 2s 2p 3s (thuộc nguyên tố s)

Na có 1e lớp ngoài cùng

Do đó, Na thuộc nhóm IA

Chọn A

Ví dụ 2: S Z 16thuộc nhóm

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 2 4

S Z6 :1s 2s 2p 3s 3p (thuộc nguyên tố p)

S có 6e lớp ngoài cùng

Do đó, S thuộc nhóm VIA

Chọn C

Ví dụ 3: Mn Z 25thuộc nhóm

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 2 6 5 2

Mn Z25 :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s (thuộc nguyên tố d)

Mn có 7 electron hóa trị

Do đó, Mn thuộc nhóm VIIB

Chọn B

Ví dụ 4: Zn Z 30thuộc nhóm

Hướng dẫn giải:

  2 2 6 2 6 10 2

Zn Z30 :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s (thuộc nguyên tố d)

Zn có 2 electron hóa trị

Do đó, Zn thuộc nhóm IIB

Chọn C

Kiểu 3: Từ vị trí xác định nguyên tố

Phương pháp giải

Số thứ tự của chu kì  Số lớp electron

Số thứ tự của nhóm A  Số electron lớp ngoài cùng

Đối với nguyên tố nhóm B (nguyên tố d, f): Cấu hình electron hóa trị thường gặp là: x y

3d 4s TH1: x y 8

Số thứ tự nhóm B x y

TH2: 8  x y 10

Số thứ tự nhóm BVIII

TH3: x y 10

Cấu hình electron hóa trị có dạng 3d 4s 10 y

Số thứ tự nhóm By

Ví dụ: X thuộc chu kì 2, nhóm VIA Xác định số hiệu nguyên tử của nguyên tố X

Hướng dẫn giải:

X thuộc chu kì 2  X có 2 lớp electron

X thuộc nhóm VIA  X có 6e lớp ngoài cùng

Cấu hình electron của 2 2 4

X :1s 2s 2p x

 

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: X thuộc chu kì 3, nhóm VA Số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là:

Hướng dẫn giải:

X thuộc chu kì 3  Có ba lớp electron

X thuộc nhóm VA  Có 5 electron lớp ngoài cùng

Cấu hình electron của X là: 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 3

Do đó, Zx15

Chọn C

Ví dụ 2: X thuộc chu kì 2, nhóm VIA Số proton của X là:

Hướng dẫn giải:

X thuộc chu kì 2  Có hai lớp electron

X thuộc nhóm VIA  Có 6 electron lớp ngoài cùng

Cấu hình electron của X là: 1s 2s 2p 2 2 4

Do đó, Zx8

Chọn A

Ví dụ 3: X thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB Số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là:

Hướng dẫn giải:

X thuộc chu kì 4  Có 4 lớp electron

X thuộc nhóm VIIIB  Có 8, 9 hoặc 10 electron hóa trị

Dựa vào đáp án cấu hình electron của X thỏa mãn là: 2 2 6 2 6 6 2

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

Vậy Zx26

Chọn B

Kiểu hỏi 4: Các nguyên tố thuộc hai chu kì liên tiếp, hai nhóm liên tiếp

Phương pháp giải

Hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm, thuộc hai chu kì liên tiếp thì cách nhau 8, 18 hoặc 32 đơn vị điện tích hạt nhân

Hai nguyên tố thuộc cùng một chu kì, kế tiếp nhau thì cách nhau 1 đơn vị điện tích hạt nhân

Ví dụ: Hai nguyên tố X và Y kế tiếp nhau trong một chu kì ZXZY có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 39 Y là:

Hướng dẫn giải

Hai nguyên tố X, Y kế tiếp nhau trong một chu kì, nên ta có: ZYZX 1  *

Tổng số proton trong hai hạt nhân của hai nguyên tố là 39, nên ta có: ZYZX 39  **

Từ  * và  ** suy ra: ZX 19, ZY 20

Y là Ca

Chọn B

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1 Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì có tổng số hạt mang điện trong hai hạt

nhân là 25 Vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn là:

A chu kì 3 và các nhóm IA và IIA

B chu kì 2 và các nhóm IA và IIA

C chu kì 3 và các nhóm IIIA và IVA

D chu kì 3 và các nhóm IIA và IIIA

Hướng dẫn giải:

Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì (giả sử ZXZY) có tổng số hạt mang điện trong hai hạt nhân là 25 nên ta có:



2 2 6 2

X :1s 2s 2p 3s X thuộc chu kì 3, nhóm IIA

2 2 6 2 1

Y :1s 2s 2p 3s 3p Y thuộc chu kì 3, nhóm IIIA

Chọn D

Ví dụ 2 X, Y Z X ZY là hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp Tổng số proton trong hạt nhân của X, Y bằng 30 Vị trí của Y trong bảng tuần hoàn là:

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

C chu kì 3, nhóm IB D chu kì 4, nhóm IA

Hướng dẫn giải:

Tổng số hạt proton trong hạt nhân của X, Y bằng 30 nên ta có: ZXZY 30

X, Y thuộc hai nguyên tố kế tiếp trong một nhóm

TH1: ZYZX8

Ta được hệ phương trình: X Y X



Do đó: 2 2 6 2 6 1

Y :1s 2s 2p 3s 3p 4s Y thuộc chu kì 4, nhóm IA

TH2: ZYZX18

Ta được hệ phương trình: X Y X



Do đó: 2 2 2

X :1s 2s 2p X thuộc chu kì 2, nhóm IVA

2 2 6 2 6 5 1

Y :1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Y thuộc chu kì 4, nhóm VIB

Mà X, Y thuộc hai chu kì liên tiếp  Loại

TH3: ZYZX32



Chọn D

Ví dụ 3 Hòa tan 0,03 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y thuộc hai chu kì liên tiếp của nhóm

 X Y

IA M M vào H O thì thu được 0,0224 lít khí 2 H ở điều kiện tiêu chuẩn X và Y lần lượt là: 2

A Li và Na B K và Rb C Na và K D Rb và Cs

Hướng dẫn giải

Số mol H thu được là: 2

2

H

0, 0224

22, 4

Gọi công thức chung của hai kim loại X, Y là M

Ta có: X, Y hóa trị I  M có hóa trị I

Phương trình hóa học: 2M 2H O2 2MOH H2

 Theo phương trình hóa học: nM0,002 mol

Do đó: MM m 0, 03 15

n 0, 002

Mà X, Y thuộc hai chu kì liên tiếp, MLi  7 MM 15MNa 23

X, Y lần lượt là Li và Na

Chọn A

Chú ý: Muốn xác định nguyên tố hóa học dựa vào phương trình hóa học ta phải tìm được nguyên tử khối

(nếu là một chất) hoặc nguyên tử khối trung bình (nếu là hỗn hợp)

Đối với kim loại M hóa trị n ta luôn có: 2

2

H

2n

n

Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

Câu 1: Cấu hình electron của X thuộc nhóm A, chu kì 4, có 2 electron lớp ngoài cùng là:

A 1s 2s 2p 3s 2 2 6 2 B 1s 2s 2p 3s 3p 4s 2 2 6 2 6 2

C 2 2 6 2

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

Câu 2: Nguyên tử của nguyên tố Y có cấu hình electron lớp ngoài cùng là Vị trí của Y trong bảng tuần

hoàn là:

A Ô 16, chu kì 3, nhóm VIA B Ô 16, chu kì 3, nhóm VIB

C Ô 17, chu kì 4, nhóm IIIA D Ô 17, chu kì 3, nhóm IVA

Câu 3: Nguyên tố X thuộc chu kì 4, nhóm VIIB Cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố X là:

A 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 5 2 B 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 2 6 2 6 3 1

C 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 2 2 6 2 6 10 1 6 D 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 2 2 6 2 6 10 2 5

Câu 4: M có cấu hình electron là 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Vị trí của M trong bảng tuần hoàn là: 2 2 6 2 6 3 2

A Ô 23, chu kì 4, nhóm IIA B Ô 23, chu kì 4, nhóm IIIB

C Ô 23, chu kì 4, nhóm VB D Ô 23, chu kì 4, nhóm VA

Câu 5: X và Y là hai nguyên tố liên tiếp nhau trong một chu kì ZXZY Biết tổng số proton của X và

Y là 31 Cấu hình electron của Y là:

A 1s 2s 2p 2 2 5 B 1s 2s 2p 2 2 6 C 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 3 D 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 4

Câu 6: X, Y là hai nguyên tố liên tiếp nhau trong cùng một nhóm và có tổng số hiệu nguyên tử là

 X Y

32 Z Z Số hiệu nguyên tử của X, Y lần lượt là:

A 14, 18 B 7, 15 C 12, 20 D 15, 17

Câu 7: Nguyên tố X ở chu kì 3, nhóm VIA trong bảng tuần hoàn Phát biểu nào sau đây sai?

A X có 6 electron ở lớp ngoài cùng B X có 4 electron p ở lớp ngoài cùng

C X có ba lớp electron D X là nguyên tố khí hiếm

Bài tập nâng cao

Câu 8: Cation X và anion Y2 đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p Vị trí của X và 6

Y trong bảng tuần hoàn là:

A X ở ô 11, chu kì 3, nhóm IA và Y ở ô 8, chu kì 2, nhóm VIA

B X ở ô 12, chu kì 3, nhóm IIA và Y ở ô 8, chu kì 2, nhóm VIA

C X ở ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA và Y ở ô 9, chu kì 2, nhóm VIIA

D X ở ô 12, chu kì 3, nhóm IIA và Y ở ô 9, chu kì 2, nhóm VIIA

Câu 9: Cation X3 có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s 3p Vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần 2 6 hoàn là:

A Chu kì 3, nhóm IIIA B Chu kì 4, nhóm IIIB

C Chu kì 3, nhóm VIA D Chu kì 4, nhóm IVB

Câu 10: Phát biểu nào sau đây sai?

A Các nguyên tố nhóm VIIIA có 8 electron ở lớp ngoài cùng

B Các nguyên tố nhóm VIA có 6 electron ở lớp ngoài cùng

C Các nguyên tố nhóm IA có 1 electron ở lớp ngoài cùng

D Các nguyên tố nhóm IIIA có 3 electron ở lớp ngoài cùng

Câu 11: Electron cuối cùng của nguyên tố M điền vào phân lớp 3d Vị trí của M trong bảng tuần hoàn 3 là:

A Chu kì 3, nhóm IIIB B Chu kì 3, nhóm VB

C Chu kì 4, nhóm IIB D Chu kì 4, nhóm VB

Câu 12: Cho hai nguyên tố X, Y Z X ZY đứng kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 37 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A X, Y thuộc cùng một chu kì B X là phi kim, Y là kim loại

C X có bốn lớp electron D Y thuộc nhóm IA

Câu 13: Hòa tan hoàn toàn 0,02 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thổ A, B M A MB thuộc hai chu kì liên tiếp vào dung dịch HCl dư thu được 0,01568 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng A là trong hỗn hợp kim loại là:

A 40,00% B 60,00% C 71,43% D 28,57%

ĐÁP ÁN

Dạng 1: Chu kì, nhóm

1 - B 2 - A 3 - A 4 - C 5 - D 6 - C 7 - D 8 - A 9 - B 10 - A

11 - D 12 - D 13 - B