tai lieu luyen thi lop 13

Định nghĩa: là những nguyên tử của một nguyên tố, có cùng số proton nhng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.. Lớp electron mức năng lợng Trong nguyên tử các elec

Chơng: Cấu tạo nguyên tử Thành phần cấu tạo nguyên tử, kích thớc, khối lợng nguyên tử

A, Tóm tắt giáo khoa:

Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ, trung hòa điện, đại diện cho nguyên tố và không bị chia nhỏ trong phản ứng hóa học.

I-Thành phần cấu tạo

Nguyên tử của mọi nguyên tố đều có 2 phần : Hạt nhân và vỏ nguyên tử

1-Hạt nhân.

Gồm hai loại hạt chính là p và n

Proton(p): mang điện dơng, có điện tích q = +1,602.10-19C, đợc quy ớc là 1+

Nơtron (n): không mang điện, hơi nặng hơn proton

Vậy hạt nhân mang điện dơng

Nguyên tử đợc xem nh một khối cầu, đờng kính độ 10-10 m (1A0 )

Hạt nhân nguyên tử cũng xem nh một khối cầu, đờng kính nhỏ hơn 10.000 lần, khoảng 10− 4 0

A.Electron chuyển động quanh hạt nhân, tạo thành vỏ nguyên tử Giữa vỏ nguyên tử và hạt nhân có khoảng không Vậy nguyên tử có cấu tạo rỗng

Bài 1: Cho 1 đvC = 1,6605.10-27 kg.

Cho NTK của O = 16 đvC; Na = 23 đvC Hãy tìm khối lợng tuyệt đối của phân tử oxi và nguyên tử Na

Cho KLTĐ của 1 nguyên tử N= 23,24.10-24g; He = 6,64.10-24g Hãy tìm KLPT của nitơ và KLPT của He

Từ những kết quả đã tìm đợc ở câu a và b Hãy tìm xem trong một khối lợng mol phân tử hoặc khối lợng mol nguyên tử của các chất có chứa bao nhiêu phân tử (hoặc nguyên tử) Từ đó rút ra kết luận gì chung cho các chất

Bài 5 : Biết một nguyên tử sắt có 26 electron và khối lợng một mol nguyên tử sắt là 56 gam Khối lợng

electron trong 280 gam sắt là bao nhiêu? (ĐS: 0,07129 g)

Bài 6: Nguyên tử heli có 2 proton, 2 nơtron và 2 electron Tính tỉ lệ phần trăm khối lợng của các electron

so với khối lợng nguyên tử (ĐS: 0,2702 %)

Bài 7 : Biết một nguyên tử Ca có 20 electron và nguyên tử khối của Ca là 40 Khối lợng electron trong

120 gam Ca là bao nhiêu? (ĐS: g)

1mol ion có 6,023.1023 ion

Mặt khác: hay m = M.n (m là khối lợng của n mol.)

VD 1: Tính số nguyên tử S chứa trong 12,8 g lu huỳnh biết NTK bằng 32đvC

n m

VD 2: ở đktc 5,6 ml khí metan chứa bao nhiêu phân tử metan?

1mol metan ở đktc chứa 6,023.1023 phân tử Vậy 5,6 ml metan chứa:

Tính khối lợng riêng của kẽm (1 A0 = 10-8cm) Trong thực tế, thể tích của kẽm không phải là khối đặc mà

có khoảng trống Do đó thể tích thật sự của kẽm chỉ bằng 72,5% thể tích tinh thể Vậy khối lợng riêng

đúng của kẽm là bao nhiêu?

4

3 3

8

23

9,81g/cm )

.10 3,14(1,38

Bài 2 Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-8cm; nguyên tử khối bằng 65 đvC

a, Tính khối lợng riêng của kẽm, biết rằng thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử kẽm chỉ bằng 74% thể tích của tinh thể, còn lại là các khe trống

b, Thực tế khối lợng nguyên tử hầu nh tập trung tại hạt nhân nguyên tử Tính khối lợng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm (Cho bán kính hạt nhân bằng 2.10-13 cm)

GiảiCho Vh.câu = 3 , 14 ( 1 , 35 10 8 ) 3

3

cm3 = 10,3 10-24 cm3

Khối lợng 1 nguyên tử Zn = 6 , 02 10 23

65

=10,797 10 -23 gnên khối lợng riêng của kẽm tính theo khối đặc:

24

23

/ 48 , 10 10

3 , 10

10 797 , 10

cm g V

4933

,

33

10 797

023 , 6

Bài 5: Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Fe ở 200C Biết ở nhiệt độ đó khối lợng riêng của sắt là 7,87g/ cm3 Với giả thiết trong tinh thể sắt kim kim loại các nguyên tử sắt là những hình cầu chiếm 75 % thể tích tinh thể, phần còn lại là các khe trống giữa các quả cầu Cho KLNT của Fe = 55,85

Giải

g 9,27.10 6,023.10

.3.75 9,27.10

r 75

4.3,14.7,8

.3.75 9,27.10

r =3 −23 = − 8

Bài 6: Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Cu Biết khối lợng riêng của đồng là 8,93g/ cm3 Mặt khác thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử đồng chỉ bằng 74 % thể tích tinh thể, phần còn lại là các khe trống giữa các quả cầu Cho KLNT của Cu = 63,5 đvC ĐS: r =1,28 A 0

Bài 7: Cho biết KLNT của Mg là 24,305 và khối lợng riêng của Mg kim loại là 1,74g/cm3 Giả thiết các nguyên tử Mg là những hình cầu nội tiếp trong các hình lập phơng nh hình vẽ

Trong hạt nhân có Z proton thì có Z+ điện tích Đó là điện tích hạt nhân

Nguyên tử trung hòa về điện nên:

Số điện tích hạt nhân Z = số proton p = số electron e

Số khối A: Bằng tổng số số hạt proton và số nơtron Nghĩa là: A = Z + N

2 Nguyên tố hóa học

Định nghĩa: Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân

Những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân đều có tính chất hóa học giống nhau

3 Số hiệu nguyên tử

Là số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố hóa học (số hiệu nguyên tử còn gọi là số thứ

tự hay bậc số nguyên tử)

Định nghĩa: là những nguyên tử của một nguyên tố, có cùng số proton nhng khác nhau về số nơtron, do đó

số khối A của chúng khác nhau

Tính chất : Các nguyên tử đồng vị có cùng tính chất hóa học nhng khác nhau tính chất lý học

Phơng pháp giải toán

Phân biệt điện tích hạt nhân, số proton, số electron và số hiệu nguyên tử

Giống nhau: có cùng trị số tuyệt đối (z= p =e)

Khác nhau: - điện tích hạt nhân Z+ = tổng điện tích các hạt proton

6X1 và 12

6X6 ; 20

10X2 và 22

10X7

Bài 3 : Một nguyên tử của nguyên tố R có tổng số hạt các loại bằng 115 Số hạt mang điện nhiều hơn số

hạt không mang điện là 25 hạt Số hạt nơtron có trong nguyên tử R là bao nhiêu? ĐS: 45

Bài

4 : a/ Khi cho 10,12 g natri kim loại tác dụng hoàn toàn với một phi kim B thì thu đợc 45,32g muối

natri Xác định nguyên tố B (ĐS: Brôm)

b/ Giả sử nguyên tố X (hoá trị II) chỉ có một đồng vị với tổng số p, nx, e bằng 60 Trong đó số n bằng số

p Hãy xác định số khối của đồng vị (p =20)

c/ Số hiệu của nguyên tố R là 35 Tổng số p, n, e của hai đồng vị của R tơng ứng bằng 114 và 116 Xác

định số khối của mỗi đơn vị và tính NTK của R Biết rằng R chỉ gồm 2 đồng vị trên và % nh nhau (Ax = 79, Ay = 81)

Bài 5 a/Tổng số proton, nơtron, electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 155, số hạt mang điện nhiều hơn

số hạt không mang điện là 33 hạt Tính số proton, số nơtron và viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X

a) Xác định 2 kim loại A và B Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: Na (Z = 11), Mg (Z = 12), Al (Z = 13), K (Z = 19), Ca (Z = 20), Fe (Z = 26), Cu (Z = 29), Zn (Z = 30)

Bài 6: Cho m gam kim loại X tác dụng vừa đủ với 7,81 gam khí clo thu đợc 14,05943 gam muối clorua

với hiệu suất 95% Xác định khối lợng m và nguyên tử khối của kim loại X A 6,9894 g B 63,54

Bài 7 (1) Một nguyên tử R có tổng số hạt các loại bằng 115 Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không

mang điện là 25 hạt Tìm số proton số khối và tên của R

(2) Khi cho 10,12g natri kim loại tác dụng hoàn toàn với một phi kim B thì thu đợc 45,32g muối natri

B 23

− +

= +

− +

=

−

− +

= + +

+

12 ) 2

( 2

8 ) (

60 3

6 2

196 ) (3

2

M M X

X

M M X X

X M X M

X X M

M

N Z N

Z

N Z N

Z

N N Z Z

N Z N

13

18 ,

17

M M

X X

N N

N Z

x 1 2 3

B 80 160 240

2 Nguyên tử khối trung bình

Công thức tính: A =khối tổng lượng số nguyê hỗn hợp n tử các d ồng d ồng vị vị hay

2 + +

+ +

=

x 1

2 2 1 1 x

x A x A A

100

xA

Bài tập áp dụng

Bài 1 : Trong tự nhiên, silic có ba đồng vị 28Si (92,3%) ; 29Si (4,7%) ; 30Si (3,0%) Tính nguyên tử khối trung bình của silic? (ĐS: 28,1)

Bài 2 : Nguyên tố magie có 3 loại đồng vị số khối lần lợt bằng 24, 25, 26 Trong số 5000 nguyên tử

magie thì có 3930 đồng vị 24 và 505 đồng vị 25, còn lại là đồng vị 26 Tính nguyên tử khối trung bình của magie (ĐS 24,32)

Bài 3 : Nguyên tố argon có ba loại đồng vị có số khối bằng A, 38 và 40 Phần trăm số nguyên tử tơng ứng

của 3 đồng vị lần lợt bằng 0,34%, 0,06% và 99,6% Khối lợng chiếm bởi 250 nguyên tử Argon là 9995 u Tính số khối của đồng vị thứ 1 (A) ĐS: 36

Bài 4 Trong tự nhiên, nguyên tố Bo (B) có hai đồng vị là 10B

5 và 11

5B Nguyên tử khối trung bình của

Bo là 10,81 u

a, Tính hàm lợng % số nguyên tử mỗi đồng vị b, Tính % khối lợng 11B

5 trong axit boric H3BO3 ?Cho H = 1 , O = 16

% 81 11

11B= =

Bài 5: Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,5 Clo có 2 đồng vị 35

17Cl và 37

17Cl Tính phần trăm về khối lợng của 35

17Cl chứa trong axit pecloric HClO4 ĐS: 26,12 %

Bài 6 : Oxi trong tự nhiên là hỗn hợp các đồng vị 16

Tính nguyên tử khối trung bình của Mg? Nếu có 7,296 gam Mg thì có bao nhiêu nguyên tử đồng vị 24Mg?

Bài 8: Đồng trong tự nhiên gồm hai đồng vị 63Cu

29 và 65Cu

29 có % số nguyên tử tơng ứng là 73% và 27%.a/ Xác định nguyên tử khối gần đúng của đồng

b/ Tính % khối lợng 63Cu

29 trong CuSO4.5H2O

( S = 32,06; O = 15,999; H = 1,008 )

Phân tích cách giải

áp dụng biểu thức tính nguyên tử khối trung bình

Tính % khối lợng của Cu trong CuSO4.5H2O Từ đó tính số nguyên tử 63Cu

=

Cu

A

b) Khối lợng mol phân tử của CuSO4.5H2O = 249,671 (g)

Ta có % khối lợng Cu trong CuSO.5H O = 63,54 100 % = 25 , 45 %

% khối lợng của 63Cu

29 trong Cu ( 1 mol) là = 100 % 72 , 38 %

54 , 63

73 , 0 63

29 trong CuSO4.5H2O = 100 % 18 , 42 %

671 , 249

99 , 45

=

Bài 9 (SBT): Nguyên tố R có ba đồng vị X chiếm 92,3%, Y chiếm 4,7% và Z chiếm 3% Tổng số khối

của ba đồng vị bằng 87 Số nơ tron trong Y nhiều hơn X một hạt Nguyên tử khối trung bình của R = 28,107 Xác định số khối của R1, R2, R3 ĐS: 28, 29, 30

Bài 10: Nguyên tố X có 3 đồng vị X1, X2, X3 Số khối của X1 bằng trung bình cộng số khối của X2, X3 Hiệu số nơtron của X2 và X3 gấp 2 lần số proton của nguyên tử H Biết nguyên tử X1 có tổng số hạt bằng

126, số nơtron nhiều hơn số electron 12 hạt Số khối của X1, X2, X3 là bao nhiêu? ĐS: 88 ; 89 ; 87

Bài 11: Cho 22,199 gam muối clorua của kim loại R tác dụng với dung dịch AgNO3 d, thu đợc 45,4608 gam kết tủa AgCl (hiệu suất 96%) Biết nguyên tố R có 2 đồng vị R1 và R2 có tổng số khối 128 Số nguyên

tử đồng vị R1 bằng 0,37 lần số nguyên tử đồng vị R2 Tính số khối của

Bài 12 Trong tự nhiên, nguyên tố clo có 2 đồng vị là 35Cl và 37Cl có % nguyên tử tơng ứng là 75% và 25%; nguyên tố Cu có 2 đồng vị trong đó 63Cu chiếm 73% số nguyên tử Cu và Cl tạo đợc hợp chất CuCl2

trong đó % khối lợng Cu chiếm 47,228% Tìm đồng vị thứ 2 của Cu

75

= +

73 54 ,

= =>A = 65 Vậy Cu có 2 đồng vị là 63Cu và 65Cu

Bài 13 Nguyên tố M tạo đợc 2 muối clorua và muối sunfat có cùng hóa trị của M Trong muối sunfat, M

chiếm 28% khối lợng, còn trong muối clorua, M chiếm a% Tìm nguyên tố M trong muối và tính a

x

y

, R = 56(Fe) Hai muối là Fe2(SO4)3 và FeCl3

Vậy % khối lợng Fe trong FeCl3:

Bài 17 Tính số nguyên tử của đồng vị đơteri 2H

1 có trong 1 ml nớc (d = 1,00g/ml) Biết hiđro tự nhiên

có nguyên tử khối là 1,008 gồm 2 đồng vị là proti 1H

1 và đoteri 2H

1

Phân tích cách giải:

Trớc hết tính % số nguyên tử 2H

1 trong hiđro tự nhiên

Tính số nguyên tử H có trong 1 ml nớc, suy ra số nguyên tử 2H

% 008 0 008

1

1 18

1 1

1 1

N

là cao nhất và tỉ số thấp nhất = =

Z

N p

n

1 (của C, O, , trừ 1

1H)Vậy những nguyên tố có Z ≤ 82 thì tỉ số

Z

Ntrong khoảng 1 ≤ NZ ≤1,524Mặt khác: Gọi S là tổng số phần tử trong nguyên tử ta có

S = Z + E + N = 2Z+ N ⇒ N = S – 2Z ; = − 2

Z

S Z

VD1: Xác định số proton, số electron và số nơtron của 1 nguyên tử biết rằng tổng số phần tử trong nguyên

tử là 58 và số khối của nguyên tử nhỏ hơn 40 ĐS: Z = 19; N= 20; A = 39

1 (SBT): Cho các nguyên tố X, Y, Z Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử lần lợt là 16, 58 và 78 Số

nơtron trong hạt nhân và số hiệu của mỗi nguyên tố khác nhau không quá 1 đơn vị Hãy viết kí hiệu nguyên tử của các nguyên tố X, Y, Z (ĐS: 11

5 B ; 39

19K ; 56

26Fe)

Bài 2: Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử bền của các nguyên tố X, Y, Z lần lợt là 21,

34, 58 Biết Z là kim loại Xác định X, Y, Z và tính nguyên tử khối gần đúng của mỗi nguyên tử X, Y, Z

7 , có nguyên tử khối là 14 (Các trờng hợp S = 34 và S = 58 giải tơng tự).

Bài 3: Một nguyên tử X của nguyên tố R có tổng số hạt bằng 54 và có số khối nhỏ hơn 38

a/ Xác định số proton và số nơtron của nguyên tử X của nguyên tố R

b/ Nguyên tố R có hai đồng vị X, Y mà số nơtron hơn kém nhau hai hạt Khi cho 1,43 gam kẽm tác dụng với lợng R d, thu đợc 2,992 gam muối khan ZnR2 Hãy tính số khối và % số nguyên tử của đồng vị X, Y?

a/ Xác định điện tích hạt nhân nguyên tử và số khối của 3 đồng vị X, Y, Z

b/ Biết 752,875.1023 nguyên tử của R có khối lợng m gam Tỉ lệ số nguyên tử các đồng vị nh sau:

Z : Y = 2769 : 141 và Y : X = 611 : 390 Xác định nguyên tử khối trung bình của R và tính m?

H

ớng dẫn

7 + = Hay =65− 3 , 5

p p

n x

Dựa vào điều kiện: 1 ≤ Z N ≤1,524 → 1≤ 65− 3 , 5

p ≤1,524 hay 12,9 < p ≤14,4Biện luận:

A z A y A

x

R

+ +

+ +

47

30 47

923 28 29 47

30 30

= +

y y

y

10 02

,

6

107 , 28 10 875

Bài 5: X là một kim loại hóa trị II Hòa tan hoàn toàn 6,082 g X vào HCl d thu đợc 5,6 lit H2(đktc)

1/ Tìm nguyên tử khối và tên nguyên tố X

2/ X có 3 đồng vị Biết tổng số khối của 3 đồng vị là 75 Số khối của đồng vị thứ nhì bằng trung bình cộng

số khối của 2 đồng vị kia Đồng vị thứ nhất có số proton bằng số nơtron Đồng vị thứ ba chiếm 11,4 % số nguyên tử và có số nơtron nhiều hơn đồng vị thứ hai là 1 đơn vị

a/ Tìm số khối và số nơtron của mỗi đồng vị

b/ Tìm phần trăm về số nguyên tử của hai đồng vị còn lại

6 , 5 082

(25

=+

−

−+

c/ Khi có 50 nguyên tử 25Mg thì có : 78,6 50/10 = 393 nguyên tử 24Mg

Bài 6 Trong hợp chất M a R b, R chiếm 6,67% về khối lợng Biết a + b = 4 Trong nguyên tử R, số nơtron bằng số proton, còn trong nguyên tử M số nơtron nhiều hơn số proton là 4 hạt Trong M a R b, tổng số proton là 84 hạt Xác định các nguyên tố M, R và hợp chất M a R b Giải thích sự tạo thành M a R b

) (

14 67 6

33 93

= +

M M N Z b

N Z a bM

aM

(1)Mặt khác:

) 4 2

(

= +

R

M Z b

Z a

Thay b, ZR vào (2) và (5) ta tìm đợc a = 3, ZM = 26(Fe) Vậy M là Fe, R là C

Công thức hợp chất Fe3C (xementit) Fe3C tạo ra khi luyện gang do hai phản ứng

3FeO + 4C   →t o Fe3C + 3CO 3Fe + C   →t o Fe3C

Bài 7 Một nguyên tử x có tổng số hạt bằng 49 và số hạt không mang điện bằng 53,125% số hạt mang điện

a, Tính điện tích hạt nhân của nguyên tử X

b, Nguyên tử A gồm đồng vị X, Y, Z, T

- Đồng vị X nói trên chiếm 0,74% số nguyên tử

- Đồng vị Y nhiều hơn X 3 nơtron và chiếm 0,02%

- Tổng số nguyên tử khối của 4 đồng vị X, Y, Z, T bằng 135u

- Số khối của đồng vị Z bằng trung bình cộng số khối của đồng vị Y và T

- Khối lợng của 315 nguyên tử của nguyên tố A bằng 10107,72u

Hãy tính % số nguyên tử của đồng vị Z, T ?

T

T + =

+

→AT = 32 ; Az = 34088

, 32 315

72 ,

10107

100

b 32 a 34 02 , 0 36 74 , 0 33

- Tổng số nơtron của đồng vị 3 và 4 lớn hơn số nơtron đồng vị 1 là 121 hạt

- Hiệu số khối đồng vị 2 và 4 nhỏ hơn hiệu số khối đồng vị 1 và 3 là 5

- Tổng số phan tử (n, b, e) của đồng vị 1 và 4 lớn hơn tổng số số hạt không mang điện của đồng vị 2 và 3 là 333

- Số khối của đồng vị 4 bằng 33,5% tổng số số khối của 3 đồng vị kia

a, Xác định số khối của 4 đồng vị và điện tích hạt nhân của nguyên tố Y

Bài 9: Cho hợp chất XY2 tạo bởi hai nguyên tố X, Y; Y có hai đồng vị 79Y chiếm 55% số nguyên tử Y và

đồng vị 81Y Trong XY2 phần trăm khối lợng của X bằng 28,41%

a/ Tính khối lợng nguyên tử trung bình của X, Y

b/ X có hai đồng vị 65X chiếm 27% số nguyên tử Tìm đồng vị thứ hai của X

ĐS: X = 63,5 ; Y = 79,9 63X (73%)

sự chuyển động củaelectron trong nguyên tử –

cấu hình electron nguyên tử

A Tóm tắt lí thuyết

I Sự chuyển động của e trong nguyên tử.

Electron là phần tử mang điện âm, chuyển động trong nguyên tử không theo một quỹ đạo xác định Vì chuyển động rất nhanh nên electron tạo thành quanh hạt nhân mọt vùng không gian mang điện tích âm gọi là mây electron hay obitan nguyên tử ở đây khả năng hiện diện của electron là tối đa, đến 90%

II Lớp electron (mức năng lợng)

Trong nguyên tử các electron đợc sắp xếp thành lớp từ gần hạt nhân ra ngoài (Tùy theo mức năng lợng cao thấp mà các electron đợc phân bố theo từng lớp) các e trên cùng một lớp có mức năng lợng gần bằng nhau

-Electron ở gần hạt nhân nhất thì bị nhân hút mạnh nhất, nghĩa là chúng ở mức năng lợng thấp nhất

-Ngợc lại, electron ở xa nhân nhất, thì bị hút yếu nhất, có mức năng lợng cao nhất

- Có tất cả 7 lớp đợc sắp xếp theo thứ tự từ trong ra ngoài 1,2 ,7 hay K, L, Q

* Số AO trong mỗi lớp n2

* Số e tối đa trong mỗi lớp đợc xác định bởi công thức 2n2 với 1≤n≤ 4 (n là số thứ tự lớp)

Các lớp 5, 6, 7 cũng tối đa 32e vì số nguyên tố tìm thấy hiện nay cha đủ

III Phân lớp electron (phân mức năng lợng)

-Mỗi lớp e tạo thành bởi một hoặc nhiều phân lớp

-Lớp thứ n có n phân lớp Ta chỉ xét đến n≤ 4, nên có 4 phân lớp, gọi tên theo tứ tự là s, p, d, f

-Eletrron ở phân lớp nào thì gọi tên theo phân lớp đó

* Số e tối đa trong một phân lớp :

Phân lớp s tối đa 2e, kí hiệu s2

Phân lớp p tối đa 6e, kí hiệu p6

Phân lớp d tối đa 10e, kí hiệu d10

Phân lớp p tối đa 14e, kí hiệu f14

IV Obitan nguyên tử (AO) Là khu vực không gian xung quanh hạt nhân, mà tại đó xác suất có mặt (xác

suất tìm thấy) electron khoảng 90%

* Số lợng và hình dạng AO tùy thuộc vào phân lớp:

V Cấu trúc e trong nguyên tử

1 Nguyên lí Pau-li: Trên một AO chỉ có thể có nhiều nhất là hai e và 2e chuyển động tự quay khác chiều

nhau xung quanh trục riêng của mỗi e

2 Nguyên lí vững bền: ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các e chiếm lần lợt những obitan có mức năng

lợng từ thấp đến cao

3 Qui tắc hun: Trong cùng một phân lớp, các e sẽ phân bố trên các obitan sao cho số e độc thân là tối đa

và các e này phải có chiều tự quay giống nhau

Chú ý : trờng hợp ngoại lệ

24Cr Thay vì 1s22s22p63s23p63d44s2 (không bền) thì 1s22s22p63s23p63d54s1 (khá bền)

29Cu Thay vì 1s22s22p63s23p63d94s2 (không bền) thì 1s22s22p63s23p63d104s1 (bền)

VI Đặc điểm lớp e lớp ngoài cùng

Các e lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học của các nguyên tố

- Số e ngoài cùng tối đa là 8e, các nguyên tử có 8e ngoài cùng đều rất bền vững, chúng hầu nh không tham gia phản ứng hóa học Đó là các nguyên tử khí hiếm (trừ He có 2e ngoài cùng)

- Các nguyên tử có 2e ngoài cùng là kim loại (trừ H, He, và B)

- Các nguyên tử có 5, 6,7e thờng là nguyên tử phi kim

- Các nguyên tử có 4 e ngoài cùng có thể là kim loại hay phi kim

Chú ý:

1 Tính bền của lớp và phân lớp.

- Lớp bền khi chứa số e tối đa (gọi là bão hoà) - Lớp ngoài cùng bền khi chứa 8e (hoặc 2e ở He)

- Phân lớp bền khi bão hòa hoặc bán bão hoà

TD: s2 hoặc s1 p6 hoặc p3 d10 hoặc d5 f14 hoặc f7

2 Dùng quy tắc Kletkowski để viết mức năng lợng và viết cấu hình e: Khi điện tích hạt nhân tăng có sự

chèn mức năng lợng, mức 4s trở nên thấp hơn 3d, 5s thấp hơn 4d, 6s thấp hơn 4f, 5d

Bài tập

Bài 1:a/ Cho biết trong một lớp electron có bao nhiêu phân lớp, mỗi phân lớp có bao nhiêu AO, các

obitan trong một phân lớp khác nhau nh thế nào? Xác định số e tối đa trong một phân lớp, một lớp?

b/ Electron 3p1 thuộc về lớp và phân lớp nào? mô tả hình dạng của AO này

Bài 2: Hãy giải thích sự sắp xếp các e vào các AO trong nguyên tử P (Z =15) để minh họa cho nguyên lí

vững bền, nguyên lí Pau – li và quy tắc Hun

Bài 3: a/ Thế nào là cấu hình e Phân biệt cấu hình e và thứ tự sắp xếp các e theo mức năng lợng

b/ Viết cấu hình electron (theo 2 cách) của nguyên tử các nguyên tố sau: 8O ; 12Mg ; 13Al ; 18Ar ; 20Ca ;

Z = 24, 26, 25, 29, 35, 36, 53 cho biết số e ở mỗi lớp, nguyên tố nào là kim loại, phi kim, khí hiếm

Bài 4: Nguyên tử R thu thêm 2e tạo ra anion R2- có cấu hình e ở phân lớp ngoài cùng là 3p6 Viết cấu hình electron và phân bố e theo ô lợng tử

Bài 5 Trong những nguyên tố có Z từ 1 đến 40, nguyên tử của nguyên tố nào có lớp e ngoài cùng bằng 8 và là

Ar (z =18) có 3 lớp 2/8/8 lớp ngoài cùng bằng 8 nhng không tối đa (vì tối đa 18e)

Kr (z = 31) 4 lớp 2/8/8/8 lớp ngoài cùng bằng 8 nhng không phải tối đa (32e)

Bài

6 a/ Cho biết phân mức năng lợng ngoài cùng của các nguyên tử nh sau:

a 3s2 ; b, 4p6 ; c, 3d5 ; d, 5p5 ; e, s2 ; g, 4f2 ; h, 5d2

- Nguyên tố nào là kim loại phi kim? khí hiếm?

– Viết cấu hình đầy đủ của từng nguyên tử suy ra số hiệu nguyên tử của nguyên tố tơng ứng

- Đối với mỗi nguyên tử lớp electron nào liên kết với hạt nhân chặt chẽ nhất? Lớp nào yếu nhất?

- Có thể xác định đợc NT K của nguyên tử các nguyên tố đó không vì sao?

b/ Biết lớp e ngoài cùng của các nguyên tử nh sau: 3s23p1 ; 4s2 , 4s24p6

Hãy suy ra số hiệu nguyên tử của nguyên tố tơng ứng

H

ớng dẫn

a/ a, c, e, g, h, là kim loại ; d, là phi kim b, là khí hiếm

Bài 7 Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt (proton, nơtron, electron) bằng 180 ; trong đó tổng các

hạt mang điện chiếm 58,89% tổng số hạt

% 89 , 58

% 100 2

P P

P = 53 → n = 74 Vậy X có số khối A = 53 + 74 = 127 Nguyên tố X là iot (I)

b, Nguyên tử X có 53 electron nên có cấu hình electron : 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5

Lớp electron ngoài cùng có 7e, tính oxi hóa X + 1e = X-

Ngoài ra X còn có tính khử tạo các hợp chất trong đó X có số oxi hóa dơng

Bài 8 Giả sử nguyên tố X (hoá trị II) chỉ có một đồng vị với tổng số p, n, e bằng 60 Trong đó số n bằng

số p Xác định nguyên tố X và viết cấu hình e (p =20)

Bài 9 Nguyên tử của nguyên tố M có 34 hạt các loại, nguyên tử X có 52 hạt các loại M và X tạo đợc hợp

chất MX Xác định cấu hình electron của M, X và của các tiểu phân trong phân tử MX

PM = 11, M có cấu hình electron: 1s22s2263s1 (là kim loại).

Tơng tự ta có: nguyên tử X có PX = 15 ; 16 hoặc 17, tơng ứng với cấu hình electron:

pX = 15: 1s22s22p63s23p3 PX = 16 : 1s22s22p63s23p4 PX = 17 : 1s22s22p63s23p5

Cả 3 cấu hình electron của X đều ứng với các nguyên tố phi kim

Vậy hợp chất MX thuộc loại hợp chất ion, trong đó ion Mn+ và ion Xn- tạo ra từ nguyên tử M và X tơng ứng Vì M chỉ tạo đợc ion Mn+ duy nhất là M+

Vậy X phải ứng với khả năng tạo ra ion X- Do đó cấu hình electron thích hợp của X là 1s22s22p63s23p5 với

PX = 17 Vậy: M (Z = 11) 1s22s2p63s1 X (Z = 17) 1s22s22p63s23p5

Bài

10 A, B là hai nguyên tố thuộc nhóm A trong BTH A là nguyên tố mà nguyên tử có phân lớp ngoài

cùng là 3p, B là nguyên tố mà nguyên tử cũng có phân lớp 3p, hai phân lớp này cách nhau 1e, B có phân lớp ngoài cùng là 4s2

a, Xác định số hiệu nguyên tử của A và B Nguyên tố nào là kim loại? là phi kim? là khí hiếm?

b, X và Y là hai đồng vị của nguyên tố A có tổng số khối bằng 72 hiệu số nơtron của X ,Y bằng 1/10 điện tích hạt nhân của B Tỉ lệ số nguyên tử của X, Y bằng 9832,,2575 Tính số khối của X, Y và nguyên tử khối trung bình của A

H

ớng dẫn

a, Theo đề bài mức năng lợng của A là: 1s22s22p63s23px (là số e của 3p)

Của B là 1s22s22p63s23p64s2 (vì B có 2e ngoài cùng (4s2) do đó phân lớp 3p phải đủ 6e

Phân lớp 3p của A và B cách nhau 1e, do đó: 6-x = 1 → x = 5

Vậy A: 1s22s22p63s23p5 (z = 17) B: 1s22s22p63s23p64s2 (z = 20) ; B là kim loại, A là phi kim

b, Theo bài ra : Ax + Ay = 72 (1) nx – ny = 2

10

20

= hay Ax – Ay = 2 (2) Từ (1) (2) →Ax = 37; Ay = 35.Mặt khác tỉ lệ số nguyên tử của 2 đồng vị X, Y

3

1 25

x 35 x 37

+

+

Bài 11 nguyên tử của một nguyên tố A có cấu hình e ngoài cùng là 5p5 tỉ số nơtron và điện tích hạt nhân

là 1,3962 Số nơtron của nguyên tử này bằng 3,7 lần số nơtron của nguyên tử thuộc nguyên tố B Khi cho 4,29g B tác dụng với lợng d A thu đợc 18,26 g sản phẩm có công thức AB

a, Xác định số hiệu nguyên tử và số lợng mol nguyên tử của A? của B?

b, Chất nào là kim loại? là phi kim?

74 7 ,

, 18

127 M

29

,

4

M′ = ′+ → ′ =

Số khối B : p’ + n’ = 39 Số hiệu z’ = 39 – p’ = 19 Cấu hình của B: 1s22s22p63s23p64s1 (48/8/1)

b, A là phi kim ; B là kim loại

Bài 12 Nguyên tố A không phải là khí hiếm, nguyên tử của nó phân lớp ngoài cùng là 3p Nguyên tử của

nguyên tố B có phân lớp ngoài cùng là 4s

a, Trong hai nguyên tố A, B Nguyên tố nào là kim loại, nguyên tố nào phi kim

b, Xác định cấu hình e của A, B và tên A Cho biết tổng số e có trong phân lớp ngoài cùng của A và B bằng 7

H

ớng dẫn

Gọi a, b là số e trong phân lớp ngoài cùng của nguyên tử của nguyên tố A, B

a, Cấu hình e của nguyên tử nguyên tố

* A: 1s22s22p63s23pa Nếu a = 1 → A có 3e ngoài cùng: A là kim loại

Nếu a = 2, 3, 4, 5 →A có 4e, 5e, 6e, 7e ngoài cùng: A là phi kim

a = 6 → A có 8e ngoài cùng (loại) A là khí hiếm

* B: 1s22s22p63s23p63dx4sb Do b = 1, 2 nên B có 1 → 2e ngoài cùng nên là kim loại

b, a + b = 7

b 1 2

a 6 (khí hiếm) 5A: 1s22s22p63s23p6 : (A2)

Bài 13 Tổng số proton, nơtron electron trong nguyên tử của hai nguyên tố M và X lần lợt bằng 82 và 52

M và X tạo thành hợp chất MXa trong phân tử của hợp chất đó tổng proton của các nguyên tử bằng 77 Hãy viết cấu hình electron của M và X Từ đó xác định vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn các nguyên

S Z

524 , 3 S

Z nguyên nên chọn Z = 17 Tơng tự đối với nguyên tử M ta có

17X: 1s22s22p63s23p5 → STT: 17 (Z =17) chu kì 3 có 3 lớp e.Lớp e ngoài cùng 3s23p5 thuộc nhóm VIIA.

26M: 1s22s22p63s23p53d64s2 →STT: 26 (Z’ = 26) Chu kỳ 4 →4 lớp e

Lớp ngoài 3a64s2 → thuộc nhóm VIIIB CTPT MXa ≡ FeCl3

Bài 14 Một hợp chất A có công thức MXx trong đó M chiếm 46,67% về khối lợng M là một kim loại, X

là phi kim ở chu kỳ 3 Trong hạt nhân của M có n – p = 4, của X có n’ = p’ Tổng số proton trong MXx =

58 Xác định số khối của M, tên, số TT của X

67 , 46

→p’x = 32 →x = 2 và p’ = 16 (x là phi kim ở chu kỳ 3); p = 26 X là S ; M là Fe; A là FeS2

Câu 1ĐHQG 2002: Nguyên tử của nguyên tố A có tổng electron trong các phân lớp p là 7 Nguyên tử

của nguyên tố B có tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt mang điện của A là 8

1 Xác định A và B

2 Goi X là hợp chất tạo bởi A và B Dung dịch nớc của X có tính axit, bazơ hay trung tính ? Giải thích

3 Lấy 4,83g X nH2O hòa tan vào nớc thu đợc dd Y Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 10,2g AgNO3 Xác

ZB = + =

2 Hợp chất X: AlCl3

Dung dịch AlCl3 cho môi trờng axit vì dd nó thủy phân cho proton

AlCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl↓ + Al(NO3)3

Gọi a là số mol AlCl3 nH2O đã dùng ta có:

a(133,5 + 18n) = 4,83 a = 0,02

3a 0 , 06

170

2 ,

10 =

= n = 6Vậy X nH2O = AlCl3 6H2O

Chơng 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và

các định luật tuần hoàn

Tóm tắt lí thuyết

I Nguyên tắc sắp xếp.

- Các nguyên tố đợc xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân

- Các nguyên tố có cùng số lớp e trong nguyên tử đợc xếp thành một hàng

- Các nguyên tố có cùng số e hóa trị trong nguyên tử xếp cùng một cột

* Electron hóa trị là e có khả năng tham gia tạo thành liên kết hóa học, thờng nằm ở lớp ngoài cùng hoặc ở cả phân lớp sát ngoài cùng nếu phân lớp đó cha bão hòa

II Cấu tạo bảng TH.

1 Ô nguyên tố: Mỗi nguyên tố xếp 1 ô ; STT ô nguyên tố = số hiệu nguyên tử

2 Chu kỳ: Là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp e, đợc xếp theo chiều điện tích

hạt nhân tăng dần

Có tất cả 7 chu kì: các chu kì 1, 2, 3 là các chu kì nhỏ Các chu kì 4, 5, 6 ,7 là các chu kì lớn

3 Nhóm nguyên tố : là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình e tơng tự nhau, do đó có tính

chất hóa học gần giống nhau và đợc xếp thành một cột

Nguyên tử các nguyên tố trong cùng nhóm có số e hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự nhóm (trừ một

số ngoại lệ)

- Có 8 nhóm A (IA >VIIIA): gồm các nguyên tố s và nguyên tố p

Nguyên tố s : Nguyên tố s là những nguyên tố mà có e cuối cùng đợc điền vào phân lớp s

Gồm các nguyên tố nhóm IA và nhóm II A

Nguyên tố p : Nguyên tố p là những nguyên tố mà có e cuối cùng đợc điền vào phân lớp p

Gồm các nguyên tố nhóm IIIA -> VIII A (trừ He)

- Có 8 nhóm B (IB > VIIIB): gồm các nguyên tố d và nguyên tố f

Nguyên tố d :Nguyên tố d là những nguyên tố mà có e cuối cùng đợc điền vào phân lớp d

Gồm các nguyên tố nhóm B

Nguyên tố f : Nguyên tố s là những nguyên tố mà có e cuối cùng đợc điền vào phân lớp s

Gồm các nguyên tố xếp hai hàng cuối bảng

Nhóm IA : nhóm kim loại kiềm ; Nhóm VIIA : nhóm halogen ; Nhóm VIIIA : nhóm khí hiếm

III Nhận xét về sự biến đổi cấu trúc

1.Cấu hình e của các nguyên tử các nguyên tố nhóm A :

có dạng [Khí hiếm] nsa hoặc [Khí hiếm] nsanpb

Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình e lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn về tính chất của các nguyên tố

2 Cấu hình e của các nguyên tử các nguyên tố nhóm B:

Nhóm B gồm các nguyên tố d và f còn gọi là kim loại chuyển tiếp

• Số thứ tự n của chu kì ứng với số lớp electron

• Chu kì nào cũng khởi đầu bằng phân lớp ns1 và kết thúc bằng phân lớp np6 Do đó, số eclectron ngoài cùng biến đổi từ 1 đến 8 ( trừ chu kì I có hai nguyên tố )

• Khi kết hợp với oxi tạo thành oxit, các nguyên tố có hóa trị tăng dần từ 1 đến 7 (trừ nguyên tố khí hiếm ở nhóm VIII Công thức tổng quát R2Ox, x là thứ tự nhóm

• Khi kết hợp với hiđrô, các nguyên tố phi kim tạo thành các hợp chất khí, có hóa trị giảm dần từ nhóm IV đến nhóm VII, công thức tổng quát RH8 – x, x là thứ tự nhóm

• Ngợc lại, các nguyên tố kim loại kết hợp với hiđrô tạo thành hiđrua, thờng là những tinh thể không màu (một số dễ bay hơi thành chất khí) Hóa trị các nguyên tố kim loại trong hiđrua tăng dần từ nhóm I đến nhóm III Công thức tổng quát RHx

Các hiđrua kim loại Hợp chất khí với hiđro

Bài 1: Một nguyên tố R thuộc bảng tuần hoàn tạo đợc oxit trong đó oxi chiếm 30,476% khối lợng và R

thể hiện số oxi hóa +4 Tìm nguyên tố R Đáp số: R là gemani Ge=73

Bài 2: Oxit cao nhất của nguyên tố thuộc nhóm VII có phần trăm khối lợng oxi là 49,55% Tìm nguyên tố R.

Giải

R thuộc nhóm VII nên hóa trị cao nhất với oxi là VII Oxit cao nhất R2O7

100 % 49 , 55 %

16 7 2

16 7

+

R

m oxi R = 55 là mangan (Mn) Oxit: Mn2O7

Bài 3: Nguyên tố M tạo đợc oxit M2O7 Trong nguyên tử M có 80 hạt các loại Tìm nguyên tố M, và tính

% khối lợng của M trong oxit trên (ĐS: M (Z = 25) là mangan Mn= 55; % Mn = 49, 55%)

Bài 4: Nguyên tố R thuộc phân nhóm chính, trong oxit cao nhất R chiếm 40% khối lợng

a/ Tìm công thức oxit đó (ĐS: SO3 oxit axit)

b/ Oxit đó thuộc loại oxit axit hay oxit bazơ Viết PTP minh họa tính chất hoá học của oxit

Bài 5: Nguyên tố R tạo đợc oxit cao nhất RO3, trong hợp chất với khí hiđro, R chiếm 94,12% khối lợng a/ Hiđroxit cao nhất của R có tính axit hay bazơ

b/ Tìm NTK của R (ĐS : R= 32) RHx (x STT) RH8 – x (x số thứ tự nhóm)

Bài 6 Một nguyên tố R ở phân nhóm chính nhóm VII chiếm 38,79% về khối lợng trong oxit bậc cao

nhất Xác dịnh nguyên tử lợng của R

Bài 8 A, B là 2 nguyên tố cùng thuộc một nhóm A có 6 electron ở lớp ngoài cùng Hợp chất của A với

hiđro có % khối lợng hiđro bàng 5,88% Số khối của A lớn hơn số khối của B

a, Xác định A, B và hợp chất của A với hiđro

b, B tạo với halogen X một hợp chất BX2 trong đó X chiếm 81,61% khối lợng Tìm X?

m H A = 32 Vậy A là lu huỳnh (S) Hợp chất với hiđro là H2S

Số khối của A lớn hơn B, cũng thuộc phân nhóm chính nhóm VI, vậy B phải là oxi

b, Hợp chất của B với halogen OX2 100 % 81 , 61 %

2 16

2

Vậy X = 35,5 X là clo Hợp chất là OCl2 hay Cl2O

Bài 9 Nguyên tố R có nguyên tố cao nhất là R2O5 Trong hợp chất khí với hiđro có 82,35% khối lợng của R

a, Hãy xác định nguyên tử của R

b, Nếu không dùng bảng tuần hoàn, có thể xác định đợc vị trí của R trong HTTH không

* Nếu không sử dụng bảng hệ tuần hoàn thì không xác định đợc vị trí của R vì không biết đợc số TT: Z

Bài 10 Hai nguyên tố M, X thuộc cùng một chu kỳ, đều thuộc phân nhóm chính (nhóm A) Tổng số

proton của M và X bằng 28 M, X tạo đợc hợp chất với hiđro trong đó số nguyên tử hiđro bằng nhau và khối lợng nguyên tử của M nhỏ hơn của X Xác định các nguyên tố M, X

H

ớng dẫn

Gọi số thứ tự của M, X là ZM và ZX

Ta có: ZM + ZX =28 M = 14 Vì M, X cùng thuộc chu kỳ Z M <Z <Z X Vậy M, X thuộc chu kỳ 3

Vì hợp chất của M, X với hiđro có cùng số nguyên tử hiđro

Và ZM < 14; Z = 14 ứngvới cấu hình electron 1s22s22p63s23p2 Vậy M là kim loại, X là phi kim

M có thể là M(Z = 11) với cấu hình electron 1s22s22p63s1

Và tơng ứng là: X có ZX = 17 với cấu hình electron 1s22s22p63s23p5

và hợp chất với hiđro MH và HX hay NaH và HCl

Vậy M là Na (Z = 11) X là Cl (Z = 17)

Bài 11 Một nguyên tố R có công thức hợp chất với hiđro là RH Trong oxit bậc cao nhất R chiếm 74,2%

về khối lợng Xác định nguyên tử lợng của R Qua bảng tuần hoàn cho biết R là kim loại hay phi kim

* Nếu R là phi kim

2

1 , 322 R 100

2 , 74 10 7 R

2

R

* Nếu R là kim loại

= Qua bảng tuần hoàn đây là nguyên tố Na là kim loại điển hình.

Bài 12 Oxit bậc cao nhất của một nguyên tố R thuộc PNC có phân tử lợng 80 u

a, Xác định nguyên tử lợng của R?

b, Tổng số phân tử trong nguyên tử của nguyên tố R bằng bao nhiêu (dựa theo bảng tuần hoàn)

H

ớng dẫn

Ta biện luận 2 trờng hợp

* Trờng hợp R ở nhóm lẻ I, III, V, VII: Công thức cao nhất là R2Ox với x = 1, 3, 5, 7

Bài 13 Một nguyên tố R chiếm 95,238% về khối lợng trong hợp chất với hiđro.

a, Xác định nguyên tử lợng của R Viết cấu hình electron từ đó suy ra vị trí của R trong HTTH Biết trong nguyên tử của R = số n

b, Nguyên tử của nguyên tố R’ có số khối bằng 4 lần số e của R và hiệu số số nơtron với số p bằng 10 Xác định nguyên tử lợng, vị trí của HTTH của R’

Biết % khối lợng của oxi trong oxit của R’ bằng 33,3% lập công thức của oxit này

H

ớng dẫn

Biện luận 2 trờng hợp

* Nếu R là nguyên tố phi kim: Công thức hợp chất khí với hiđro RH8 – x (x là số thứ tự nhóm từ IV → VII)

100

238 , 95 x 8 R

x 4 5 6 7

R 80 60 40 20

KL 80 60 40 20

Không có nguyên tố phi kim nào thõa mãn

* Nếu R là nguyên tố kim loại: Công thức hợp chất với hiđro

RHx (x là số thứ tự nhóm từ I →III) Ta có: R x

x R

R

20 100

238 ,

95 → ≈

= +

x 1 2 3

R 20 40 60

KL 20 Đ 60

Nguyên tố phải tìm có nguyên tử lợng 40 đvC (hay số khối bằng 40)

Vì p = n nên A = p + n = 2p = 40 → p = 20 = Z Cấu hình 1s22s22p63s23p64s2 (2/8/8/2)

Vậy R ở nhóm II, chu kỳ IV: Ca

b, Số khối của R’: A’ = 4 e (của R) = 4 20 = 80

p’ + n’ = 80 n’ = 45

n’ – p’ = 10 p’ = 35

Cấu hình của R’: 1s22s22p63s23p63d104s24p5 hay (2/8/18/7)

R’ ở chu kỳ 4 PNC nhóm VII là Br Công thức oxit của brom có dạng Br2Ox

Theo đề bài : mm 16016x16x 33100,3 x 5

x

2 O Br

+

= Công thức oxit Br2O5.

Bài 14 Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số phần tử bằng 108.

a, Cho biết nguyên tố X ở chu kỳ mấy trong HTTH

Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s2 đến đây p = 30 Vì vậy nguyên tố X phải ở chu kỳ 4 hàng dới

2, Vì nguyên tố X ở nhóm V nên lớp ngoài cùng có 5e Vậy cấu hình e của nguyên tử là

100 2 75

+ +

Bài 15 Nguyên tố X tạo đợc ion X- có 116 hạt các loại

b, Oxit cao nhất Br2O7; hiđroxit cao nhất HBrO4

II Viết cấu hình, xác định vị trí, dự đoán tính chất

Bài 1: A, B là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng hệ thống tuần

hoàn Tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử A, B bằng 30 Xác định cấu hình electron của nguyên

tử A, B và của các ion mà A, B tạo ra Đáp số : A( Z = 11) B( Z = 19)

Bài 2: A, B là hai nguyên tố thuộc hai nhóm liên tiếp và thuộc hai chu kì liên tiếp Tổng số hạt mang điện

trong hai nguyên tử A, B bằng 50 Hợp chất giữa A và B phải điều chế bằng cách gián tiếp Hỏi A, B có thể là những nguyên tố nào Đáp số : A, B là O ( Z = 8) và Cl ( Z = 17)

Bài 3: Hai nguyên tố A, B thuộc nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm V, ở trạng thái

đơn chất A, B không phản ứng với nhau Tổng số proton trong hạt nhân A và B bằng 23

a/ Viết cấu hình electron của A, B

b/ So sánh tính kim loại (phi kim) của A với B) ĐS: B (Z=7) ; A(Z=16) tính phi kim B > A

Bài 4: Ba nguyên tố A, B, C ở cùng một phân nhóm chính và ở ba chu kì liên tiếp Tổng số hạt proton

trong nguyên tử bằng 70 Hỏi đó là nguyên tố nào ? Viết cấu hình của electron của A, B, C

Đáp số : Mg, Ca, Sr có STT là 12, 20, 38

Bài 5: Hai nguyên tố X, Y thuộc cùng một nhóm X là phi kim tạo đợc với Kali một hợp chất trong đó X

chiếm 17,02% khối lợng X tạo đợc với Y hai hợp chất trong đó Y chiếm 405 và 50% khối lợng xác định các nguyên tố X, Y (ĐS: X: Z= 8; Y : z = 16)

Bài 6: Nguyên tố M thuộc phân nhóm chính Trong phản ứng oxi hóa – khử, tạo đợc ion M3+ có 37 hạt các loại (gồm proton, electron, nơtron) Tìm nguyên tố M và vị trí của M trong bảng tuần hoàn

Giải

M thuộc phân nhóm chính tạo đợc ion M3+, vậy M phải là kim loại thuộc phân nhóm chính nhóm III

Gọi số proton, electron, nơtron nguyên tử M là: P, E, N

+ Với P = 12, M cấu hình electron: 1s22s22p63s2 M thuộc phân nhóm chính nhóm II Không phù hợp →

loại

+ Với P = 13, M có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1 M thuộc phân nhóm chính nhóm III là phù hợp Vậy M là nguyên tố Al

Từ cấu hình electron, ta suy ra vị trí của M trong bảng tuần hoàn:

M thuộc ô 13, chu kỳ 3, phân nhóm chính nhom III

Bài 7 Tổng số hạt trong nguyên tử M và nguyên tử X bằng 86, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số

hạt không mang điện là 26 hạt Số khối của X lớn hơn của M là 12 Tổng số hạt trong nguyên tử X nhiều hơn trong nguyên tử M là 18 hạt

a, Viết cấu hình electron của M, X

b, Liên kết trong phân tử hợp chất giữa M, X thuộc loại nào Trình bày sự tạo thành liên kết đó từ các đơn chất tơng ứng

Giải

a, Gọi số n, p, e trong nguyên tử M là P1, E1, N1; trong nguyên tử X là P2, E2, N2 Tơng tự bài (5) ta có các phơng trình:

2P1 + N1 + 2P2 + N2 = 86

b, M là kim loại điển hình (Vì lớp ngoài cùng có 1 electron)

X là phi kim điển hình (vì lớp ngoài cùng có 7 electron)

Vậy liên kết hóa học giữa M và X thuộc loại liên kết ion

Sơ đồ hình thành M 3s1 + X 3s23p5 → M+ + X- = M+X

-Bài 8: Nguyên tử của nguyên tố R có 3 electron thuộc phân lớp 3d Viết cấu hình electron đầy đủ của

nguyên tử X, từ đó nêu vị trí của X trong bảng tuần hoàn

Giải

Thứ tự điền electron trong nguyên tử X: 1s22s22p63s23p64s23d3

Vậy cấu hình của electron trong nguyên tử X: 1s22s22p63s23p63d34s2

Nguyên tử X có 23 electron Vậy X thuộc ô số 23

X thuộc chu kì 4 (nguyên tử có 4electron), thuộc phân nhóm phụ nhóm V (vì có 5electron trong hóa trị )

Bài 9 Anion X- , nguyên tử R, cation M+ đều có cấu hình electron 1s22s22p6

Viết cấu hình electron của nguyên tử X, M

Nêu tính chất hóa học cơ bản của các nguyên tố X, R, M và của các ion X-, M+

Giải

Anion X- có cấu hình electron 1s22s22p6 thì nguyên tử X có cấu hình electron 1s22s22p5, có 7 electron ở lớp ngoài cùng nên X là phi kim Tính chất hóa học cơ bản của X là tính oxi hóa : X + 1e = X-

Nguyên tử M có cấu hình electron: 1s22s22p63s1, có 1 lớp electron ở lớp ngoài cùng, nên M là kim loại

điển hình Tính chất hóa học cơ bản của M là tính khử: M – 1e + M+

Cation M+ có tính oxi hóa

Anion X- có cấu hình electron 1s22s22p6 bão hòa nên X- có tính khử

Nguyên tố R là khí hiếm, không thể hiện tính oxi hóa hay khử

Bài 10 Cho các nguyên tố magie (Z = 12), clo (Z = 17).

Viết cấu hình electron của nguyên tử và ion tơng ứng của 2 nguyên tố

Viết sơ đồ hình liên kết hóa học tạo thành từ các nguyên tử magie và clo

Giải

Cấu hình electron Mg 1s22s22p63s2

Lớp ngoài cùng có 2 electron, nên Mg là kim loại Mg tạo đợc ion theo sơ đồ:

Mg – 2e = Mg2+ 1s22s22p6

Cấu hình electron của nguyên tử clo Cl 1s22s22p63s23p5 Lớp ngoài cùng có 7 electron nên Cl là phi kim

điển hình Cl tạo đợc ion theo sơ đồ: Cl + 1e = Cl- 1s22s22p63s23p6

Giữa Mg và Cl tạo đợc liên kết ion Sơ đồ tạo liên kết: Mg + 2Cl = Mg2+ + 2Cl- = MgCl2

Bài 11 Hai nguyên tố A, B thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp trong bảng tuần hoàn Tổng số proton

trong nguyên tử A và B bằng 19 A và B tạo đợc hợp chất X trong đó tổng số proton bằng 70

a/Viết cấu hình electron của A, B b/ Tìm công thức phân tử của X

Giải

Ta có: ZA + ZB = 19 Vậy A,B thuộc chu kỳ 2,3 đều thuộc phân nhóm chính Có 2 trờng hợp:

Bài 12: Nguyên tử của nguyên tố M tạo đợc cation M2+ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 2p6.

a, Xác định vị trí của nguyên tố M trong bản tuần hoàn

Anion X cũng có cấu hình electron trên Hỏi nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron nào? Vị trí của X?

a, Vì M – 2e = M2+, do đó cấu hình electron của nguyên tử M là :

Giải

M : 1s22s22p63s2 M thuộc ô số thứ 12, chu kỳ 3, phân nhóm chính nhóm II

b Vì X + 1e = X- nên cấu hình electron của nguyên tử X: X : 1s22s22p5

X thuộc ô 9, chu kỳ 2, phân nhóm chính nhóm VII

Bài 13 A, B là 2 nguyên tố ở cùng một phân nhóm và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong HTTH Tổng số

proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32 Hãy viết cấu hình của A và B của các ion mà A,

Bài 14 Cho biết cấu hình electron của A: 1s22s22p63s2 B: 1s22s22p63s23p64s1

Xác định vị trí (STT, chu kỳ, PN) của A, B trong HTTH các nguyên tố hóa học A, B là những nguyên tố gì? Viết PTPƯ của A, B với H2O ở đk thờng (nếu có)

H

ớng dẫn

A: Z = 12 chu kỳ 3 PNC II là nguyên tố Mg B: Z = 19 chu kỳ 4 PNC I là nguyên tố K

Phơng trình phản ứng với H2O ở điều kiện thờng K + H2O = KOH +

a, Cho biết vị trí R trong HTTH và tên của nó b, Những anion nào có cấu hình trên.

Bài 16 Nguyên tố A có Z = 19, nguyên tố B có Z = 35.

a, Dựa vào điện tích hạt nhân Z hãy viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố A, B

b, Dựa vào cấu hình e, hãy xác định vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn và nêu lên những tính chất hóa học cơ bản của chúng

B: Tính oxi hóa mạnh: B + 1e → B- B2 + 2Fe → FeB3 B2 + H2S →2HB + S↓

Bài 17 Cho biết số thứ tự của nguyên tố Cu là 29 và lớp ngoài cùng có 1e Viết cấu hình e của Cu, Cu+,

Cu2+ Hãy xác định số thứ tự chu kỳ và phân nhóm của Cu Các oxit của Cu màu gì? Viết phơng trình phản ứng trực tiếp tạo thành các oxit đó từ Cu(OH)2

RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH   → t o RCOONa + Cu2O + 3H2O

Bài 18 Nguyên tử của nguyên tố X có Z = 26

a, Viết cấu hình e của nguyên tử X

b, Nguyên tố X thuộc chu kỳ nào? nhóm nào trong HTTH Giải thích vắn tắt

c, Nêu tính chất hỗn hợp của đơn chất X và minh họa bằng phơng trình phản ứng

d, Viết pt phản ứng xảy ra khi đ/c X trong CN từ 2 loại quặng phổ biến nhất

H

ớng dẫn

a, Cấu hình e của X : 1s22s22p63s23p63d64s2

b, Nguyên tố X có 4 lớp e - ở chu kỳ 4; 8 e hóa trị → ở nhóm VIII ⇒ X là Fe

c, Nguyên tố X là kim loại tính chất hóa học điển hình của X là tinh khử

X – ne = Xn+ X + H2SO4 = XSO4 + H2 2X + 3Cl2 = 2XCl3

d, Hai loại quặng phổ biến để điều chế Fe: Fe2O3 và Fe3O4

PƯ đ/c theo sơ đồ: Fe O COt Fe3O4 FeO Fe

3 2

Bài 19 Hai nguyên tố A và B ở hai phân nhóm chính liên tiếp nhau trong bảng HTTH tổng số hiệu

nguyên tử của A và B là 31 Xác định số hiệu nguyên tử viết cấu hình electron của các nguyên tử A và B Nêu t/c hóa học đặc trng của các nguyên tố và viết cấu hình electron của các nguyên tử A và B

Cấu hình A : (Z = 15) B: (Z = 16)

Tính chất: A, B đều là phi kim có tính chất hỗn hợp đặc trng đó là tính oxi

A + 3e = A3- B + 2e = B

Cấu hình: A3- 1s22s2-2p63s23p6 B2- 1s22s22p63s23p6

2, Khi A và B ở chu kỳ nhỏ liên tiếp nhau

Đặt số hiệu nguyên tử của A là Z của B là Z + 9

Ta có: Z + Z + 9 = 31 → Z =11 → ZA = 11 (Na) ZB = 20 (Ca)

Cấu hình Tính chất

Bài 20 Một hợp chất gồm 2 nguyên tố A, B đều là phi kim thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nhau (của 4 chu kỳ

đầu) và 2 nhóm kế tiếp nhau (thuộc 3 nhóm 5,6,7) Tổng số electron trong phân tử X là 114

Ztb = = Loại trờng hợp này vì phải có A hoặcB có Z >38 ở chu kỳ5

* Trờng hợp A thuộc nhóm VI (hóa trị 2) B thuộc nhóm V (hóa trị 3) →có công thức A3B2

3

5 , 0

4 , 1 HNO3 = = (lít)

Bài 21 a, Cho A và B là 2 nguyên tố thuộc các nhóm A trong bảng HTTH Nguyên tử của A có 2e ở lớp

ngoài cùng và hợp chất X của A với hidro có chứa 4,76% hiđro Xác định khối lợng nguyên tử của A

b, Nguyên tử của nguyên tố B có 7e ở lớp ngoài cùng Gọi Y là hợp chất của B với hiđro Biết rằng 16,8g chất X tác dụng với 200g dd Y 14,6% thì phản ứng vừa đủ, thu đợc một khí C và dd D

* Xác định khối lợng nguyên tử của B Tính nồng độ % chất tan trong dd D

c, Cho tất cả khí C thu đợc qua ống đứng bột CuO d đun nóng sau khi phản ứng kết thúc, sấy khô và cần hỗn hợp còn lại trong ống thấy khối lợng giảm mất mg so với lợng CuO ban đầu Tính m cho hiệu suất phản ứng 100%

→ 42 29,2 = 16,8 (2 +2B) hay 1226,4 = 33,6 + 33,6B → B = 35,5

mdd D = 16,8 + 200 – 11,6 = 215,2 C% CaCl2 = 100 % 20 , 63 %

2 , 215 42

8 , 16 111

Bài 22 Một nguyên tố phi kim R có 2 đồng vị X và Y Cho kim loại Fe tác dụng với đồng vị X và Y ta

lần lợt đợc 2 muối X’, Y’ có tỉ lệ khối lợng phân tử là 293/296 Biết rằng tỉ số nguyên tử X và Y trong R bằng 109/91 và tổng số nơtron của X và Y bằng 4,45 lần số hiệu nguyên tử của nguyên tố ở chu kỳ 4 phân nhóm chính nhóm II

Mặt khác khi cho muối NaR tác dụng vừa đủ với 40/3g dd AgNO3 25,5% ta đợc 3,7582 gam muối Ag (hiệu suất 100%)

a, Xác định trị số phân tử trong X và Y b, Viết cấu hình electron của R

c, Xác định vị trrí của R trong bảng tuần hoàn

5 , 25 40 n

3

AgNO = = nAgR = nAgNO3 = 0 , 02 ( mol )

→ 187 , 91 R 79 , 91 ( Brom )

02 , 0

7582 , 3

++

=+

Bài 22 Cho các nguyên tố Fe, S có số thứ tự lần lợt bằng 26 và 16.

a, viết cấu hình electron của ion Fe3+, S2-

b, Viết phơng trình phản ứng để chứng tỏ tính oxi hóa- khử của mỗi ion

Giải

a, Cấu hình electron: Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 S: 1s22s22p63s23p4

Vì Fe – 3e = Fe3+ → Cấu hình electron của ion Fe3+ là: 1s22s22p63s23p63d5

Vì S + 2e = S2_ → Cấu hình electron của ion S2- là: 1s22s22p63s23p6

b, Vì Fe3+ có cấu hình khá bền vững nên không có tính khử mà chỉ có tính oxi hóa:

2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2.

Vì S2- (là trạng thái oxi hóa thấp nhất của S) có cấu hình electron bão hòa, nên không thể nhận thêm electron nữa; S2- chỉ có thể có tính khử S2- - 2e = S0 hoặc S2- - 6e = S4+

VD: 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O

sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố hóa học

I Tính kim loại, phi kim

* A thuộc nhóm II, B nhóm IV và C nhóm VI

* B, C cùng nằm một chu kỳ và hình thành với nhau 2 hợp chất (X) và (Y) : (X) cháy đ ợc và Y không cháy đợc

* A, B, C tạo thành một hợp chất có rất nhiều trong tự nhiên và đợc dùng nhiều trong xây dựng Cho biết

A, B, C tên gì? Viết các phơng trình phản ứng minh họa

Giải Theo bài ra: A là Ca; B là C và C là oxi

Vì C và O ở cùng chu kỳ II tạo thành với nhau thành 2 hợp chất: CO(X) và CO2(Y)

X cháy đợc : 2C + O2 = 2CO 2CO + O2 = CO2 ↑ Y không cháy đợc: C + O2 = CO2

Ca, C, O tạo thành CaCO3 (đá vôi) có rất nhiều trong tự nhiên và đợc dùng trong xây dựng nh làm xi măng làm vôi quét nhà, vệ sinh

Bài 2 Chu kỳ 3 HTTH có các nguyên tố sau: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl và Ar

a, Viết phơng trình phản ứng khi cho các đơn chất trên tác dụng với oxi, hiđro

b, Trình bày sự biến đổi tính axit bazơ của các oxit hạng cao nhất của các nguyên tố chu kỳ 3 Giải thích quy luật biến đổi đó Lấy dẫn chứng minh họa

Si + O 2 → SiO 2 Cl2 không phản ứng trực tiếp với oxi Ar là khí hiếm không phản ứng

2 Tác dụng với hiđro

H

Mg +  →o khử mạnh3

Sắp xếp các oxit theo chiều giảm dần tính bazơ (tăng dần từ axit)

Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7

PTPƯ: Na2O + H2O = 2NaOH (mạnh) ; MgO, Al2O3 không phản ứng với nớc

* Al2O3 là oxit lỡng tính tan và tác dụng với axit và bazơ

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

* SiO2 không phản ứng với nớc là oxit axit chỉ tác dụng với bazơ kiềm

2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O

* P2O5 + H2O → H3PO4 H3PO4 + Mg = MgHPO4 + H2 ↑

H3PO4 không phản ứng với kim loại sau H

* SO3 + H2O = H2SO4 H2SO4 l + Fe = FeSO4 + H2 ↑

H2SO4đ + Cu = CuSO4 + SO2 ↑+ H2O

*Cl2O7 + H2O= 2HClO4 axit pecloriclà axit mạnh nhất

Bài 3 Cho các nguyên tố Na (Z = 11), K (Z =19) và AL (Z = 13).

a, Từ cấu hình electron của các nguyên tố, hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính kim loại.

b, Trong các oxit tơng ứng, liên kết nào là phân cực nhất?

Giải

a, Cấu hình electron: Na: 1s22s22p63s1 K: 1s22s22p63s23p64s1 Al: 1s22s22p63s23p1

Ta thấy: Na là Al (thuộc) cùng chu kỳ 3 Và ZNa < ZAl Vậy tính kim loại Na > Al (a)

Ta thấy: Na và K cùng thuộc phân nhóm chính nhóm I Và ZNa < ZK. vậy tính kim loại ; Na < K (b)

Do đó, chiều tăng dần tính kim loại: Al < Na < K

b, Các oxit tơng ứng: Na2O, Al2O3, K2O

Do độ phân cực của liên kết tỉ lệ với tính kim loại của các kim loại, nên ta có liên kết phân cực nhất K –

O trong K2O, liên kết ít phân cực nhất Al – O trong Al2O3

Bài 4 Có 3 nguyên tố X, Y, Z thuộc cùng 1 nhóm và nằm ở 3 chu kỳ liên tiếp nhau

X là phi kim tạo với kali một chất trong đó X chiếm 17,02% về khối lợng

X lại tạo với Y hai hợp chất (A) và (B) mà % khối lợng của Y trong hợp chất: (A) là 50% và trong (B) là 40% Nguyên tử khối của Z nhiều hơn tổng số nguyên tử khối của X và Y là 4 đ.v.c

1 Xác định nguyên tử khối và tên gọi của X, Y, Z?

2 Viết công thức phân tử của các hợp chất tạo bởi (X,Y,Z) trong đó Z có hóa trị 2 hoặc 3

3 Viết công thức phân tử của các hợp chất tạo bởi X, Z và hiđro trong đó Z có hóa trị bằng số thứ tự nhóm

Giải

1 Đặt công thức tạo bởi X và kali là KaX (a là hóa trị của X)

02 , 17 100

02 , 17 a

39

X m

Vậy X là oxi ở nhóm VI, chu kỳ II có khối lợng nguyên tử: 16 đ.v.c

* Đặt công thức của (A) là YOy và (B) là YOb vì Y và Z đều ở nhóm VI (nhóm chẵn) nh oxi

Ta có: YOy: Y 16 y

50

50 y 16

Y m

m o

3

32 Y 3

2 40 100

40 b

16

Y m

m o

−

=

=Chỉ có y = 2 và b = 3 thì Y = 32 mới phù hợp

Vậy Y là nguyên tố S ở phân nhóm chính nhóm VI chu kỳ 3 có khối lợng nguyên tử: 32

Nguyên tử lợng của Z = 16 + 32 + 4 = 52 đ.v.c →Vậy nguyên tố Z là Cr ở phân nhóm phụ nhóm 6 chu

kỳ 4 có nguyên tử lợng 52 và số thứ tự 24

Cấu hình của Cr: 1s22s22p63s23p63d44s2 phân lớp d cha bảo hòa nên Cr có thể có 3 hóa trị 2, 3, 6

2 Hợp chất tạo bởi O, Cr, và S là muối sunfat đó là: CrSO4 và Cr2(SO4)3

3 Hợp chất tạo bởi O, Cr, và H trong đó Cr có hóa trị VI (là số thứ nhóm) là axit: H2CrO4 axit cromic hoặc H2Cr2O7 axit bicromic

Bài 5 Hợp chất A đợc tạo thành từ các ion có cùng cấu hình là: 1s22s22p63s23p6 Tổng số các hạt proton, nơtron, electron, electron trong phân tử A bằng 164

a, Xác định công thức phân tử của A Không dùng bảng tuần hoàn hãy lập luận để xác định vị trí các nguyên tố tạo thành hợp chất A trong bảng và sắp xếp các ion tạo thành A theo thứ tự giảm dần của bán kính nguyên tử

b, Cho m (g) kim loại M (chỉ có một hóa trị duy nhất) tác dụng với oxi thu đợc ag oxit nếu cho m (g) kim loại M tác dụng hết với 1 nguyên tố có trong thành phần của A, thu đợc b (g) muối biết a = 0,68b Viết cấu tạo phân tử của A và xác định kim loại M

N 1 hay 5 , 1 Z

n

1 ≤ < ≤ < Hay 18 a ≤ N < 1 , 5 18 a (2) thay (1) vào (2):

03 , 3 a 6 , 2 a 18 5 , 1 a 36

164

a

18 ≤ − < → < ≤ Vậy a = 3 → hợp chất chỉ có 3ion