Bài 6: Định luật tuần hoàn - Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

C. Số electron lớp ngoài cùng của X  bằng 3 nên X thuộc nhóm III A trong bảng hệ thống tuần hoàn

Sai : số electron lớp ngoài cùng là 5 chứ không phải 3

Các nguyên tố có cùng số lớp electron thì được xếp vào cùng một chu kỳ

Trong một chu kỳ theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử càng nhỏ thì độ âm điện càng mạnh

=> Nguyên tử có độ âm điện nhỏ nhất là X

(a) sai. A nằm ở chu kì 3 có 3 lớp electron. D nằm ở chu kì 2 có 2 lớp electron

(b) đúng vì B và C đều thuộc nhóm IA

(c) sai. A thuộc chu kì 3, nhóm IVA => A có 3 lớp electron và có 4 electron lớp ngoài cùng

(d) sai. A có 3 lớp electron và có 4 electron lớp ngoài cùng

(e) sai. E có 3 lớp electron và 7 electron lớp ngoài cùng

Cấu hình nguyên tử của

- Na (Z=11): 1s²2s²2p⁶3s¹ => Nhóm IA, chu kì 3

- K (Z=19): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ => Nhóm IA, chu kì 4

- F (Z=9): 1s²2s²2p⁵ => Nhóm VIIA, chu kì 2

- Cl (Z=17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ => Nhóm VIIA, chu kì 3

- Trong cùng 1 nhóm A theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần

=> \({r_{Na}} < {r_K}\) và \({r_F} < {r_{Cl}}\) (1)

- Trong cùng 1 chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần

=> \({r_{Cl}} < {r_{Na}}\)(2)

Từ (1) và (2) => \({r_F} < {r_{Cl}} < {r_{Na}} < {r_K}\)

=> X là F, Y là Cl, Z là Na và T là K

- Oxide của X tan trong nước tạo thành dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ => Hydroxide của X có tính acid => X là 1 phi kim

- Y phản ứng với nước tạo thành dung dịch làm quỳ tím hoá xanh => Hydroxide của Y có tính base => Y là một kim loại

- Z phản ứng được với cả acid lẫn kiềm và X, Y, Z thuộc cùng 1 chu kì => Tính kim loại giảm dần theo thứ tự Y, Z, X

- Theo bài có X, Y, Z thuộc cùng 1 chu kì. Theo quy luật tuần hoàn, theo chiều tăng dần số hiệu nguyên tử thì tính kim loại tăng dần

=> Thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử là Y, Z, X

A có 7 electron lớp ngoài cùng => A là phi kim

B có 8 electron lớp ngoài cùng => B là khí hiếm

C có 6 electron lớp ngoài cùng => C là phi kim

D có 8 electron lớp ngoài cùng => D là khí hiếm

=> Có 2 nguyên tố phi kim

X và Y là hai nguyên tố thuộc cùng một chu kỳ, hai nhóm A liên tiếp

TH₁. p_Y – p_X = 1 (X, Y thuộc chu kì 2, 3)

→$\left\{ \begin{gathered}{p_Y} + {p_X} = 33 \hfill \\{p_Y} - {p_X} = 1 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}{p_Y} = 17 \hfill \\{p_X} = 16 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}Y:\,{\text{[}}Ne]3{s^2}3{p^5} \hfill \\X:\,{\text{[}}Ne]3{s^2}3{p^4} \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}Y:\,\,Cl \hfill \\X:\,\,S \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

A sai vì đơn chất X là chất rắn ở điều kiện thường

B sai vì trong 1 chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng dần

$ \to $ Độ âm điện của Y lớn hơn độ âm điện của X

C sai vì lớp ngoài cùng của nguyên tử Y (ở trạng thái cơ bản) có 7 electron

TH₂. p_Y – p_X = 11 (X, Y thuộc chu kì 4, 5, 6, 7)

→$\left\{ \begin{gathered}{p_Y} + {p_X} = 33 \hfill \\{p_Y} - {p_X} = 11 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}{p_Y} = 22 \hfill \\{p_X} = 11 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}Y:\,{\text{[}}Ne]3{s^2}3{p^6}3{d^2}4{s^2} \hfill \\X:\,{\text{[}}Ne]3{s^1} \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

$ \to $Loại vì X, Y không thuộc cùng một chu kì

Na (Z=11): 1s²2s²2p⁶3s¹ => Ô số 11, chu kì 3, nhóm IA

Al (Z=13): 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ => Ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA

Cl (Z=17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵=> Ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA

Nhận thấy cả 3 nguyên tố đều cùng thuộc chu kì 3 nhưng khác nhóm

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân

- độ âm điện tăng dần => Thứ tự tăng dần về độ âm điện là Na<Al<Cl (A đúng)

- bán kình nguyên tử giảm dần => Thứ tự giảm dần về bán kính nguyên tử là Na>Al>Cl (B đúng)

- tính base của các oxide giảm dần => Thứ tự tăng dần về tính base là Cl₂O₇<Al₂O₃<Na₂O (C đúng)

- tính acid của hydroxide tăng dần => Thứ tự tăng dần về tính acid là NaOH<Al(OH)₃<HClO₄ (D sai)

Từ kí hiệu nguyên tử => X có Z = số proton = số electron = 16; A=N+Z => N=32-16=16 (b đúng)

=> Tổng số hạt mang điện là 16+16=32 hạt

=> Số hạt mang điện chiếm \(\dfrac{{32}}{{16 + 16 + 16}}.100\%  \simeq 66,67\% \) tổng số hạt trong X (a đúng)

Cấu hình electron của X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ => Ô số 16, chu kì 3, nhóm IVA

=> X là nguyên tố p vì electron cuối cùng được điền vào phân lớp 3p (c đúng)

X là phi kim vì có 6e lớp ngoài cùng (d đúng)

Cấu hình electron của Y: 1s²2s²2p⁴ => Ô số 8, chu kì 2, nhóm VIA

Nhận thấy X và Y thuộc cùng nhóm khác chu kì

Theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, ta có thứ tự Y<X

Trong một nhóm A theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính phi kim giảm dần => X có tính phi kim yếu hơn Y (e đúng)

=> Cả 5 phát biểu đều đúng

PTHH:

\(\begin{array}{l}Na + {H_2}S{O_4} \to N{a_2}S{O_4} + {H_2}\\2Al + 3{H_2}S{O_4} \to A{l_2}{(S{O_4})_3} + 3{H_2}\end{array}\)

Gọi số mol của Na và Al lần lượt là a mol và b mol

Dựa vào khối lượng hỗn hợp => 23a + 27b = 3,65 (1)

Dựa vào số mol của khí thoát ra => a + 1,5b = \(\dfrac{{4,33825}}{{24,79}} = 0,175\) (2)

Từ (1) và (2) => a=0,1 mol và b=0,05 mol

=> Độ tinh khiết của aluminium trong sản phẩm là \(\dfrac{{0,05.27}}{{3,65}}.100\%  \simeq 37\% \)(C sai)

Na có Z=11: 1s²2s²2p⁶3s¹ => Ô số 11, chu kì 3, nhóm IA

=> Oxide ứng với hóa trị cao nhất của Na là Na₂O

Al có Z=13: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ => Ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA

=> Oxide ứng với hóa trị cao nhất của Al là Al₂O₃

- Nhận thấy Na, Al cùng chu kì, khác nhóm

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid của hydroxide tăng dần

=> Thứ tự tính acid tăng dần là NaOH < Al(OH)₃ (B đúng)

- Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần

=> Al có tính kim loại yếu hơn Na (D đúng)

PTHH: \(M + 2HCl \to MC{l_2} + {H_2}\)

Từ phương trình => \({n_M} = {n_{{H_2}}} = \dfrac{{0,4958}}{{24,79}} = 0,02\)mol => M=\(\dfrac{{0,8}}{{0,02}} = 40\)=> M là Ca (A đúng)

Ca (Z=20): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² => Ô số 20, chu kì 4, nhóm IIA

K (Z=19): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ => Ô số 19, chu kì 4, nhóm IA

Mg (Z=12): 1s²2s²2p⁶3s² => Ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA

Trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần => K có tính kim loại mạnh hơn Ca

Trong một nhóm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần => Ca có tính kim loại mạnh hơn Mg

=> Thứ tự tính kim loại tăng dần là Mg<Ca<K (B đúng)

Trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng dần => Ca có độ âm điện lớn hơn K

Trong một nhóm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện giảm dần => Mg có độ âm điện lớn hơn Ca

=> Thứ tự độ âm điện giảm dần là Mg>Ca>K (C sai)

Trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của hydroxide giảm dần => KOH có tính base mạnh hơn Ca(OH)₂ (D đúng)

Cấu hình electron của R³⁺: 1s²2s²2p⁶

R nhường 3 electron tạo R³⁺ => Cấu hình electron của R: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của R được biểu diễn dưới dạng orbital là

=> R có 1 electron độc thân (A sai)

R ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA (D đúng)

=> Oxide ứng với hóa trị cao nhất của R là R₂O₃ (B đúng)

R là một kim loại vì có 3e ở lớp ngoài cùng (C đúng)

X (Z=6): 1s²2s²2p² => Ô số 6, chu kì 2, nhóm IVA

Y (Z=9): 1s²2s²2p⁵=> Ô số 9, chu kì 2, nhóm VIIA

M (Z=14): 1s²2s²2p⁶3s²3p² => Ô số 14, chu kì 3, nhóm IVA

T (Z=17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ => Ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần => X có tính kim loại mạnh hơn Y

Trong một nhóm theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần => M có tính kim loại mạnh hơn X

=> Thứ tự tính kim loại tăng dần là Y<X<M (A đúng)

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng dần => Y có độ âm điện lớn hơn X (B đúng)

X và T là 2 nguyên tố ở hai chu kì liên tiếp nhưng khác nhóm (C đúng)

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid tăng dần => MO₂ có tính acid yếu hơn T₂O₇ (D sai)

M (Z=23): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s² => Ô số 23, chu kì 4, nhóm VB

M³⁺ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d⁵ => Cấu hình electron của M³⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²

Từ M nhường 3e tạo M³⁺ => Cấu hình electron của M: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s² (D đúng)

=> M ở ô số 28, chu kì 4, nhóm VIIIB (A sai)

Y^- có cấu hình electron ngoài cùng là 4p⁶

=> Cấu hình electron của Y^-: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶

Từ Y nhận 1e tạo Y^- => Cấu hình electron của Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵

=> Y ở ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIA

B đúng vì electron cuối cùng của Y được điền vào phân lớp 4p

C đúng

Z=11: 1s²2s²2p⁶3s¹ => Ô số 11, chu kì 3, nhóm IA

Z=12: 1s²2s²2p⁶3s² => Ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA

Z=13: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ => Ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA

Nhận thấy cả 3 nguyên tố trên đều cùng thuộc chu kì 3

=> Vị trí các hydroxide X, Y, T tương ứng trong BTH là

Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide tăng dần

=> Thứ tự giảm dần tính acid của các hydroxide là T, Y, X

₁₄Si: 1s²2s²2p⁶3s²3p² => Ô số 14, chu kì 3, nhóm IVA

₁₅P: 1s²2s²2p⁶3s²3p³ => Ô số 15, chu kì 3, nhóm VA

₁₆S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ => Ô số 16, chu kì 3, nhóm VIA

Nhận thấy 3 nguyên tố trên cùng thuộc chu kì 3

A đúng vì electron cuối cùng của cả 3 nguyên tố trên đều điền ở phân lớp p

- Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính phi kim tăng dần

=> Thứ tự giảm dần tính phi kim là S, P, Si (B đúng)

- Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính base của oxide giảm dần

=> Thứ tự tính base tăng dần là SO₃, P₂O₅, SiO₂ (C sai)

- Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính acid của hydroxide tăng dần

=> Thứ tự tăng dần tính acid của hydroxide là H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂SO₄ (D đúng)

- Ô 21

- Chu kì 4 vì có 4 lớp electron

- Nhóm B vì electron cuối cùng được điền vào phân lớp 3d. Số thứ tự của nhóm là IIIB

A đúng. Z, E có cùng 4 electron lớp ngoài cùng

B đúng vì Y, Z, E có cùng số lớp electron

C sai. Nguyên tố có 1, 2 hoặc 3 electron lớp ngoài cùng thì là kim loại => Nguyên tố X, Y

D đúng. Nguyên tố có 5, 6 hoặc 7 electron lớp ngoài cùng thì là phi kim => Nguyên tố T

Theo cấu hình electron, nguyên tố hóa học chia thành 4 nguyên tố là nguyên tố s, nguyên tố p, nguyên tố d và nguyên tố f