Cấu trúc cơ bản bảng tuần hoàn hóa học a... PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN ĐIỂN HÌNH 1.. Một số dạng bài tập cơ bản về quy luật bảng tuần hoàn hóa học a.
Trang 1CHƯƠNG 2:
A KIẾN THỨC CƠ BẢN
1 Cấu trúc cơ bản bảng tuần hoàn hóa học
a S th t Ở th t s đi n tích h t nhân Z Ở proton Ở electron
b Nhóm: là t p h p các nguyên t có c u hình electron t ng t nhau do đó tính
ch t hóa h c t ng t nhau
Nhóm A: G m các nguyên t mà electron hóa tr đang xây d ng trên phân l p
s ho c p
Nhóm B: G m các nguyên t mà electron hóa tr đang xây d ng trên phân l p d
c Chu kì: g m nh ng nguyên t mà nguyên t c a chúng có cùng s l p electron
v i s l p electron là n
B ng tu n hoàn g m chu kì nh ng trong ch ng trình ởrung h c ph thông chúng ta ch xét chu kì đ u
Chu kì n g m nguyên t là 1H và 2He + Chu kì n g m nguyên t 3Li10 Ne) Chu kì n g m nguyên t 11Na18Ar) Chu kì n g m nguyên t 19K36Kr) Chu kì n g m nguyên t 37Rb54Xe) Chu kì n g m nguyên t 55Cs86Rn)
Các chu kì 1, 2, 3 g i là các
chu kì nh vì ch g m các
nhóm A và các chu kì 4, 5, 6,
7 g i là chu kì l n vì g m c
nhóm A và B
STUDY TIP
Trang 22 Hợp chất với Hidro và oxit cao nhất
Oxit cao nh t R O 2 RO R O 2 3 RO 2 R O 2 5 RO 3 R O 2 7
H p ch t
v i hidro
RH
r n 2
RH
r n
3
RH
r n
4
RH khí
3
RH khí
2
RH
khí
RH khí
A PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN ĐIỂN HÌNH
1 Một số dạng bài tập cơ bản về quy luật bảng tuần hoàn hóa học
a N u đ bài cho nguyên t cùng m t nhóm thu c chu kì liên ti p thì ta
ph i xét các tr ng h p sau
* N u A và B là nguyên t thu c chu kì liên ti p ZA < ZB )thì:
ởr ng h p A và B thu c chu kì nh thì ta có ZB ZA = 8
ởr ng h p A và B thu c chu kì l n thì ta có ZB ZA = 18
- ởr ng h p B thu c chu kì l n và A thu c chu kì nh thì: ZZB ZA khi A B thu c nhóm IA IIA
B ZA khi A B thu c nhóm IIIA VIIIA
Có t t c 3 tr ng h p nh ng chúng ta ch c n xét 2 giá tr hi u s hi u nguyên
t : B A
B A
Z Z 8 (1)
Z Z 18 (2)
* N u đ cho nguyên t A và B cùng m t chu kì thu c phân nhóm k ti p nhau thì ta có: ZBZA 1
N u đ cho nguyên t A và B thu c chu kì k ti p trong đó ZAZB đ ng
th i thu c phân nhóm k ti p s có các tr ng h p sau
N u A và B thu c chu kì nh thì ZBZA 7; 9
N u A và B thu c chu kì l n thì ZBZA17; 19
N u A thu c chu kì nh và B thu c chu kì l n thì ZBZA7; 9; 17; 19
b N u đ bài cho nguyên t A và B thu c cùng m t chu kì v i A thu c nhóm
xA v i x I II, ) và B thu c nhóm yA v i yIII IV V VI VII VII, , , , , )thì ta có:
- ởr ng h p A và B thu c chu kì nh thì ta có ZBZA y x
- ởr ng h p A và B thu c chu kì l n thì ta có ZBZA y x 10
2 Một số dạng bài tập cơ bản về hợp chất với hidro và oxit cao nhất
Đ bài cho ph n trăm các nguyên t trong h p ch t v i Hidro ho c oxit cao nh t yêu c u xác đ nh nguyên t ch a bi t thì ta l p ph ng trình phân trăm tìm s
kh i c a nguyên t c n tìm
3 Bài tập về tìm bán kính nguyên tử
Đ bài cho các d li u c n thi t yêu c u tính ờ bán kính nguyên t ho c d kh i
l ng riêng ho c M phân t kh i Ta s d ng công th c gi i nhanh
Bán kính nguyên tử
3
a
3.a.M R
4 100.d.N
3
a
3 %dac M R
4 d.N
V i m t s bài ta ch a xác
đ nh đ c hóa tr thì đ a v
ph ng trình ch a 2 n r i
bi n lu n theo giá tr c a hóa
tr
Chú ý
T ng Hóa tr trong h p ch t
khí v i hidro (n u có) và hóa
tr trong oxit cao nh t c a
m t nguyên t b ng 8
Lưu
N u đ bài cho t ng s đi n
tích c a c a 2 nguyên t A
và B thì ta có th d a vào đó
đ xác đ xác đ nh nhanh
bài đó thu c tr ng nào t
đó nhanh chóng xác đ nh
đ c hi u s hi u nguyên
t c n xét tránh m t th i
gian vào nh ng tr ng h p
không đúng
- N u thì thu c
tr ng h p (1):
- N u thì thu c
tr ng h p (2):
STUDY TIP
Trang 3ởrong đó a ph n trăm th tích nguyên t
dac đ đ c khít M phân t kh i trung bình
d kh i l ng riêng Na = 6,02.1023 là s Avogadro
Bài toán t ng quát Xác đ nh bán kính nguyên t g n đúng c a X Cho kh i
l ng riêng c a X b ng d g cm3 Phân t kh i c a X là M g mol Bi t r ng trong tinh th các nguyên t trên ch chi m a th tích còn l i là các khe tr ng Cho
Na = 6,02.1023
L i gi i
Xét 100cm3 tinh th X thì h tích các nguyên t là a cm3
Ta có d = m
V mX = 100.d s mol X là: nX =
100.d M mol X ch a Na nguyên t 100.d
M mol X ch a 100.d.Na
M nguyên t
ởh tích nguyên t là 100 d
M
Na =
a
a M
100 d N
M t khác ta có V 4 R3
3
a
a.M 100.d.N =
3
4 R 3
suy ra 3
a
3.a.M R
4 100.d.N
C VÍ D Ụ MINH HỌA
Bài 1: A và B là nguyên t thu c cùng m t phân nhóm và thu c chu kì liên
ti p trong b ng tu n hoàn hóa h c Bi t ZA + ZB Z là s hi u nguyên t và
ZA < ZB Ở đ n v đi n tích h t nhân A và B l n l t là
A. 12 và 20 B. 7 và 25 C 15 và 17 D. 8 và 24
L i gi i
Ta có ZA ZB 32 thu c tr ng h p (1)
Do đó ZBZA 8 A B A
Đáp án A Bài 2: Nguyên t t o h p ch t khí v i hidro có công th c là RH Trong oxit cao 3
nh t c a ờ nguyên t Oxi chi m ,07% kh i l ng Xác đ nh nguyên t đó
L i gi i
Công th c h p ch t v i hidro c a ờ là RH nên hóa tr c a ờ là III 3
Do đó hóa tr c a ờ trong oxit cao nh t là Công th c Oxit cao nh t là R O 2 5 ởheo gi thi t ta có %mO 5.16 0,7407 R 14a
2R 5.16
Bài 3: ởrong oxit cao nh t c a nguyên t ờ thì nguyên t ờ chi m v kh i
l ng Xác đ nh nguyên t ờ
L i gi i
G i n là hóa tr c a ờ trong oxit cao nh t Công th c Oxit cao nh t là: R O : 2 n ởheo gi thi t ta có%mR 2R 0,4 1,2R 6,4n R 16
R 5,33 10,67 16 21,33 26,67 32 37,33
C p n = 6; R = là th a mãn V y ờ là Ở
R
+ Đ i v i các d ng toán yêu
c u tìm d (kh i l ng riêng)
ho c M (phân t kh i) thì ta
c)ng áp d ng công th c
trên và thay s vào đ tìm
Đ i đ n v bán kính:
1cm = 10 4 m = 10 7 nm =10 8
= m
STUDY TIP
Th c t trong quá trình làm
tr c nghi m thì ta không
c n xét h t mà d a vào t l
thì ta có th suy ra ngay đáp
án là S
STUDY TIP
Trang 4Bài 4: Hai nguyên t X và Y cùng m t chu kì trong b ng tu n hoàn các nguyên
t hoá h c X thu c nhóm IIA Y thu c nhóm IIIA ZX + ZY = 51) Phát bi u nào sau đây đúng
A. Kim lo i X không kh đ c ion Cu2 trong dung d ch
B. nhi t đ th ng X không kh đ cH O2
C. H p ch t v i oxi c a X có d ngX O2 7
D. Trong nguyên t nguyên t X có proton
L i gi i
Đây là m t bài không khó nh ng s r t d sai n u nh các b n không n m v ng
c u trúc c b n c a b ng tu n hoàn ởheo nh ph n ph ng pháp ta s xét hai tr ng h p sau
- N u X và Y thu c chu kì nh thì ta có
Z Z 3 2 1 Z 26
lo i do X Y nhóm IIA và IIIA)
- N u X và Y thu c chu kì l n thì ta có
Z Z 3 2 10 11 Z 31 Y : Ga
Nh n xét các đáp án
A đúng: Ca không kh đ c ion Cu2+ trong dung dch vì khi cho Ca vào dung
d ch ch a Cu2 thì Ca ph n ng v i H O có trong dung d ch tr c 2
2
Ca 2H O Ca 2OHH Ởau đó 2
2
OH : Cu 2OHCu OH
B sai: nhi t đ th ng Ca kh đ c H O : Ca + 2 H O 2 Ca(OH)2 + H2
C sai: H p ch t c a Ca v i oxi là CaO
D sai: Trong nguyên t Ca có 20 proton
Đáp án A Bài 5: X và Y là nguyên t phân nhóm k ti p nhau có t ng s proton b ng
23 (ZX < ZY Có bao nhiêu c p X và Y th a mãn đi u ki n trên
L i gi i
ởa có s proton trung bình là Z 23 11,5
2
T đó ta có ZX11,5 thu c chu kì , 2 ho c 3 X Xét các tr ng h p
- ởr ng h p X thu c chu kì Z = 11 (Na) X Z =12 (Mg) (th a mãn Y
- ởr ng h p X thu c chu kì 3 Z X1013 Z Y20
Y thu c chu kì 3 ho c chu kì 4
+ V i Y thu c chu kì thì ta có
Z Z 23 Z 8 (O)
Z Z 7 Z 15(P)
Z Z 23 Z 7 (N)
Z Z 9 Z 16 (S)
C hai k t qu thu đ c đ u th a mãn + V i Y thu c chu kì thì ta có Y X
Z 19(K) Z 4 (Be)
Z 20 (Ca) Z 3 (Li)
K t qu thu đ c c)ng th a mãn
không th s d ng t ng đ
xét xem X và Y thu c chu kì
nào Khá b i r i khi có quá
nhi u tr ng h p c n ph i
xét.Ta có th làm gì ch v i
t ng s proton Khi đó còn
m t công c h u hi u n a
giúp ta gi i quy t nhanh các
d ng toán liên quan đ n
t ng s hi u nguyên t đó
là giá tr trung bình
V i các d ng bài bài t p mà
đ bài cho 2 nguyên t
thu c cùng 1 chu kì và cho
t ng s proton c a 2
nguyên t thì: N u t ng s
hi u nguyên t c a hai
nguyên t nh h n ho c
b ng 35 thì 2 nguyên t đó
thu c chu kì nh còn n u
t ng s hi u nguyên t c a
hai nguyên t l n h n thì
chúng thu c chu kì l n
Nhi u b n s t h i t i sao
l i có chú ý trên và t c s
nào l i có th kh ng đ nh
đ c đi u đó
Th t v y, ta ch c n l y t ng
s proton c a 2 nguyên t
có s proton l n nh t thu c
chu kì nh đ làm m c so
sánh C th đây là Cl
(Z=17) và Ar (Z=18)
STUDY TIP
Đây là m t bài toán hóa h c
r t hay tích h p các d ng
toán và ph ng pháp gi i
các d ng toán v b ng tu n
hoàn hóa h c Qua bài này,
các b n có th ph n nào h
th ng l i ki n th c ph n lí
thuy t và ph ng pháp gi i
Nhận xét
Trang 5- ởr ng h p X thu c chu kì Y X
Z 1(H) Z 22 (Ti)
Z 2 (He) Z 21(Sc)
C hai k t qu thu đ c đ u không th a mãn
Do đó t t c có c p nguyên t th a mãn
Đáp án D Bài 6: Cho 4,104 gam h n h p hai oxit kim lo i A2O3 và B2O3 tác d ng v a đ v i lít dung d ch HCl ,18 M ph n ng x y ra hoàn toàn D a vào b ng tu n hoàn hóa h c hãy cho bi t tên kim lo i đó bi t r ng chúng n m chu kì ho c
và cách nhau nguyên t trong đó có nguyên t thu c nhóm IIIA ở ng s
kh i c a hai kim lo i đó là
A. 83 B. 79 C. 108 D. 84
L i gi i
G i M là nguyên t kh i trung bình c a kim lo i A và B Khi đó công th c oxit chung là M O 2 3
ởa có ph n ng M O + 6HCl 22 3 MCl + 33 H O 2 Mol 0,03 0,18
2M + 16.3 =4,104 136,8
0,03 M 44,4 Ởuy ra ph i có kim lo i có nguyên t kh i bé h n và kim lo i có nguyên
t kh i l n h n
N u kim lo i thu c nhóm IIIA có nguyên t kh i nh h n và thu c chu kì
ho c thì ch có th là Al A Z = 13) Kim lo i còn l i có s hi u nguyên t b ng 13 + 13 = 26 Fe (A=56)
T ng s kh i khi đó là 27 + 56 = 83
N u kim lo i thu c nhóm IIIA có nguyên t kh i l n h n và thu c chu kì
ho c thì ch có th là Ga (A = 70; Z = 31) Kim lo i còn l i có s hi u nguyên t
Z 31 13 18 Ar
Z 31 13 44
Đáp án A Bài 7: Ph n trăm kh i l ng c a nguyên t ờ trong h p ch t khí v i hidro ờ có
s oxi hóa th p nh t và trong oxit cao nh t t ng ng là a và b V i a : b =
11 : 4 Phát bi u nào sau đây đúng
A. Phân t oxit cao nh t c a ờ không phân c c
B. Oxit cao nh t c a ờ đi u ki n th ng là ch t r n
C. Trong b ng tu n hoàn ờ thu c chu kì
D. Nguyên t ờ tr ng thái c b n có electron s
L i gi i
H p ch t khí v i Hidro c a ờ có công th c là RH 4 x 1x Oxit cao nh t c a
R là R O2 8 x ởheo đ bài ta có
x
2 8-x
R(RH ) R(R O )
%m
:
b %m R x 2R 128 - 16x 2R.(R x) 2R 2x 4
256 43x R
7
Ta có:
V y ờ là C
H p ch t khí v i Hidro là CH4và Oxit cao nh t là CO 2
(lo i vì không có Ar2O3) (lo i vì thu c chu kì 5)
Hai nguyên t cách nhau x
nguyên t thì s có hi u s
proton b ng x + 1
Nhận xét