Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Nội dung cơ bản: Các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn ñược sắp xếp theo sự tăng dần của ñiện tích hạt nhân: + Trong một phân nhóm A các nguyên[r]
Trang 1CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
I Cấu tạo nguyên tử
Nội dung cơ bản:
- Nguyên tử hạt nhân ñược cấu tạo bởi 3 loại hạt cơ bản n, p, e
- Lớp vỏ gồm: các hạt e mang ñiện tích -1 và q = 1,6 10-19C
- Hạt nhân ñược cấu tạo bởi 2 loại hạt cơ bản là n không mang ñiện và p mang ñiện tích +1
- Vận dụng các tính chất sau ñể làm bài:
+ ∑p = ∑e = Z
+ Số khối A= n + p = N+Z
+ Nếu ñề ra không cho ñủ dữ liệu ta vận dụng thêm: 1 ≤
p
n
≤ 1,524
II Cấu hình electron
Nội dung cơ bản:
Trước hết cần nắm ñược các electron chuyển ñộng quanh hạt nhân theo một quỹ ñạo có mức năng lượng xác ñịnh tạo ra các lớp và phân lớp
+ Lớp electron, gồm các phân lớp có mức năng lượng gần bằng nhau
+ Phân lớp, gồm các electron có mức năng lượng bằng nhau
Lớp: 1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q
Phân lớp: s p d f
Lớp 1: có 1 phân lớp 1s
Lớp 2: có 2 phân lớp 2s 2p
Lớp 3: có 3 phân lớp 3s 3p 3d
Lớp 4: có 4 phân lớp 4s 4p 4d 4f
Cấu hình mức năng lượng 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d….do có sự chèn mức năng lượng của lớp d và s
III Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Nội dung cơ bản: Các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn ñược sắp xếp theo sự tăng dần của ñiện
tích hạt nhân:
+ Trong một phân nhóm A các nguyên tử có cùng số electron lớp ngoài cùng
+ Trong một chu kỳ các nguyên tố có cùng lớp electron
ðồng vị hóa học:
+ Các nguyên tử của nguyên tố có cùng ñiện tích hạt nhân
+ Có số khối khác nhau
Một nguyên tố X có các ñồng vị: A1
z X, A2
z X, ,A n
Công thức : M =
100
.%
.%
2
A A z + A z + + n An z
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: (Trích ðTTSðH khối B - 2007) Trong hợp chất ion XY (X là kim loại, Y là phi kim) Số electron
của cation bằng số electron của anion và tổng số electron trong XY là 20 Biết trong mọi hợp chất, Y chỉ
có 1 mức ôxi hóa duy nhất Công thức XY là:
A MgO B AlN C NaF D LiF
Bài giải Cách 1: Phương pháp cơ bản:
Loại ñáp án A và B bởi O và N có rất nhiều mức oxi hóa
Gọi số electron của X là a và số electron của Y là b
Ta có: X+ có số e là a -1
Y- có số e là b +1
Trang 2
=
+
+
=
−
20
1 1
b
a
b a
⇒
= +
=
− 20
2
b a
b a
⇒
=
= 9
11
b
a
Chọn ñáp án C
Câu 2: (Trích ðTTSðH khối B - 2010) Một ion M3+ có tổng số proton, nơtron, electron là 79, trong ñó
số hạt mang ñiện nhiều hơn số hạt không mang ñiện là 19 Cấu hình electron của nguyên tử M là:
A [Ar] 3d54s1 B [Ar] 3d64s2 C [Ar] 3d6 4s1 D [Ar] 3d3 4s2
Bài giải Cách 1: Phương pháp cơ bản: ∑(e,n,p) của M3+ = 79 suy ra 2Z+n = 79+ 3 = 82
2Z – n = 22
=
−
= + 22 2
82 2
n z
n z
⇔
=
= 30
26
n
z
⇒ A=56 là Fe cấu hình [Ar] 3d6 4s2
Chọn ñáp án B
Cách 2: Suy luận nhanh
Chọn ñáp án B
Câu 3: Tổng số hạt electron, proton, và nơtron của một nguyên tử là 34 Xác ñịnh nguyên tử của nguyên
tố ñó:
A Li B Na C Ca D K
Bài giải Lưu ý: Bài toán có 2 ẩn là z và n nhưng chỉ có 1 dữ kiện, ta cần sử dụng công thức: 1 ≤
p
n
≤ 1,5
Ta có:
≤
≤
= +
5 , 1 1
34 2
Z
n
n
Z
⇒ 5 ,
3
34 ⇒
∗
∈
≤
≤
N Z
Z 11,3 7
, 9
⇒ Z=10 hoặc Z = 11
Nếu z = 10 ⇒ A= n + z = 24 (loại)
Nếu z = 11 ⇒ A = n + z = 23 (thỏa mãn)
Chọn ñáp án B
Chú ý: Ta sử dụng công thức tổng quát sau cho các bài tập tương tự:
∑
5
,
3
)
,
,
(n p e
3
) , , (n p e
Câu 4: (Trích ðTTSðH khối A - 2011) Cấu hình electron của ion Cu2+ và Cr3+ lần lượt là:
A [Ar] 3d9 và [ Ar] 3d1 4s2 B [ Ar] 3d74s2 và [ Ar] 3d3
C [ Ar] 3d9 và [ Ar] 3d3 D [ Ar] 3d7 4s2 và [ Ar] 3d14s2
Bài giải
Cấu hình Cu và Cr là 2 dạng ñặc biệt:
Cu(Ar) 3d10 4s1 là cấu hình trạng thái bão hòa ⇒ Cu2+( Ar) 3d9
Cr(Ar) 3d54s1 là cấu hình trạng thái bán bão hòa ⇒ Cr3+(Ar)3d3
Chọn ñáp án C
Câu 5: (TríchðTTSðH khối A - 2009) Cấu hình electron của ion X2+ là 1s22s22p63s23p63d6 Trong bảng
tuần hoàn các nguyên tố hóa học nguyên tố X thuộc:
A Chu kỳ 4, nhóm VIII A B Chu kỳ 4, nhóm II A
C Chu kỳ 3, nhóm VI B D Chu kỳ 4, nhóm VIII B
Bài giải
Cấu hình của X2+(Ar)3d6 Vậy cấu hình của X là (Ar)3d64s2 ⇒ X thuộc nhóm B nên ta loại ñáp án A và
B
Chọn ñáp án D
Câu 6: (Trích ðTTSðH khối A-2007) Dãy gồm các ion X+,Y- và nguyên tử Z ñều có cấu hình electron 1s22s22p6 là:
A Na+, F-, Ar B Li+, F-, Ne C Na+, F-, Ne D K+, Cl-, Ar
Bài giải
X+ : 1s22s22p6, vậy X là 1s22s22p63s1 vậy X là Na
Trang 3Y- : 1s22s22p6, vậy Y là 1s22s22p5, nên Y là F
Chọn ñáp án A
Câu 7: (Trích ðTTSðH-khối A-2009) Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng
là ns2np4 Trong hợp chất khí của nguyên tố X với hiñro X chiếm 94,12% khối lượng Phần trăm khối
lượng của nguyên tố X trong oxit cao nhất là:
A 50,00% B 27,27% C 60,00% D 40,00%
Bài giải
Do X có cấu hình lớp ngoài cùng ns2np4 vậy X thuộc phân nhóm chính nhóm VI Vậy, hợp chất X với hiñro là XH2, hợp chất X với oxi là XO3
Giải thích: X có 6e lớp ngoài cùng nên khi liên kết với các nguyên tố có ñộ âm ñiện nhỏ hơn có khuynh
oxi có ñộ âm ñiện lớn hơn, X có khuynh hướng nhường e ñến tối ña là 6e, nên hợp chất của X với oxi là
XO3
Vậy, Phần trăm của X (XH2)=
2 +
X
X
= 100
2 , 94 => X = 32
Phần trăm của X (XO3)=
48 +
X
X
= 40%
Câu 8: Trong tự nhiên nguyên tố ñồng có hai ñồng vị là 2963Cu, 6529Cu Nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,54; thành phần % của tổng số nguyên tử của 6329Cu là:
Bài giải
Cách 1 Sử dụng công thức (1)
Gọi x là phần trăm của 6529Cu, (100 - x) là phần trăm của 2963Cu
100
63 )
100
(
Chọn ñáp án D
Cách 2 Sử dụng phương pháp sơ ñồ ñường chéo
63Cu(63) 65 - 63,54
63,54
65Cu(65) 63,54 - 63
% 73
% 73
27 54 , 63 65
63 54
,
63
%
63
65
=
⇒
=
−
−
Cu
Cu
Giáo viên: Trần Hải Nguồn: Hocmai.vn