Chương BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN A TÓM TẮT LÍ THUYẾT Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học a) Nguyên tắc xếp: - Các nguyên tố xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử - Các nguyên tố có số lớp electron xếp thành hàng - Các nguyên tố có số electron hóa trị nguyên tử xếp thành cột b) Cấu tạo bảng tuần hoàn: Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học thể nội dung định luật tuần hoàn Trong 100 năm tồn phát triển, có khoảng nhiều kiểu bảng tuần hoàn khác Dạng sử dụng sách giáo khoa hóa học phổ thông bảng tuần hoàn dạng dài, có cấu tạo sau: Ô : Số thứ tự ô số hiệu nguyên tử số đơn vị điện tích hạt nhân, tổng số electron nguyên tử Chu kì : Có chu kì, số thứ tự chu kì số lớp electron nguyên tử gồm : + Chu kì nhỏ chu kì 1, 2, gồm nguyên tố s nguyên tố p Mỗi chu kì nhỏ gồm nguyên tố, trừ chu kì có hai nguyên tố + Chu kì lớn chu kì 4, 5, ,7 gồm nguyên tố s, p, d f Chu kì chu kì chu kì có 18 nguyên tố Chu kì có 32 nguyên tố Theo quy luật, chu kì phải có 32 nguyên tố, nhiên chu kì phát 24 nguyên tố hóa học Lí nguyên tố có hạt nhân nặng bền, chúng có “đời sống” ngắn ngủi Nhóm: Có nhóm, số thứ tự nhóm số electron hóa trị + Nhóm A: Số thứ tự nhóm số electron hóa trị, nhóm A gồm nguyên tố s p Nhóm A gọi nguyên tố thuộc phân nhóm + Nhóm B: Số thứ tự nhóm B số electron hóa trị, nhóm B gồm nguyên tố d f Nhóm B gọi nguyên tố thuộc phân nhóm phụ c) Những tính chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân - Bán kính nguyên tử: + Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần, số electron tăng dần số lớp electron không thay đổi + Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần, số lớp electron tăng dần - Năng lượng ion hoá: + Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, lượng ion hóa nguyên tử tăng dần, số electron tăng dần số lớp electron không thay đổi.(BKNT giảm) + Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, lượng ion hóa nguyên tử giảm dần electron xa hạt nhân hơn, liên kết với hạt nhân yếu hơn.( BKNT tăng) TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com - Độ âm điện: Độ âm điện khái niệm mang tính chất kinh nghiệm thay đổi theo thang đo có ý nghĩa tương đối Độ âm điện đặc trưng cho khả hút electron phía nguyên tử phân tử + Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện nguyên tử tăng dần + Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện nguyên tử giảm dần - Tính kim loại - phi kim: + Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần tính phi kim tăng dần + Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần tính phi kim giảm dần Tính axit - bazơ oxit hiđroxit: + Trong chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính bazơ giảm dần tính axit tăng dần + Trong nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính bazơ tăng dần tính axit dần giảm (trừ nhóm VII) Định luật tuần hoàn Tính chất nguyên tố đơn chất thành phần tính chất hợp chất tạo nên từ nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Ý nghĩa định luật tuần hoàn - Biết vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn, suy cấu tạo nguyên tử nguyên tố ngược lại Vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn (ô) - Số thứ tự nguyên tử - Số thứ tự chu kì - Số thứ tự nhóm A Cấu tạo nguyên tử - Số proton số electron - Số lớp electron - Số electron lớp - Biết vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn, suy tính chất hóa học Vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn - Nhóm IA, IIA, IIIA - Nhóm VA, VIA, VIIA - Nhóm IVA Tính chất - Kim loại - Phi kim - Có thể phi kim (C, Si), kim loại (Sn, Pb) - So sánh tính chất hóa học nguyên tố với nguyên tố lân cận TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com B BÀI TẬP 2.1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) nguyên tố sau bảng tuần hoàn, cho biết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố sau: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s 2 1s2 2s2 2p 3s2 3p6 3d5 4s2 2.2 Ion M3+ có cấu hình electron lớp 3s 23p63d5 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) M bảng tuần hoàn Cho biết M kim loại gì? Trong điều kiện không khí, cho M cháy khí Cl thu chất A nung hỗn hợp bột (M S) hợp chất B Bằng phản ứng hóa học, nhận biết thành phần hóa trị nguyên tố A B 2.3 Giả sử nguyên tố M ô số 19 bảng tuần hoàn chưa tìm ô bỏ trống Hãy dự đoán đặc điểm sau nguyên tố đó: Tính chất đặc trưng Công thức oxit Oxit oxit axit hay oxit bazơ? 2.4 Nguyên tử nguyên tố R có phân mức lượng cao 4s2 Viết cấu hình electron nguyên tử R Vị trí bảng tuần hoàn Viết phương trình hóa học xảy cho: R + H2O  hiđroxit + H2 Oxit R + H2O  Muối cacbonat R + HCl  Hiđroxit R + Na2CO3  2.5 Một hợp chất có công thức MAx, M chiếm 46,67% khối lượng M kim loại, A phi kim chu kì Trong hạt nhân M có n - p = 4, hạt nhân A có n’ = p’ Tổng số proton MAx 58 Xác định tên nguyên tố, số khối M, số thứ tự A bảng tuần hoàn Hoàn thành phương trình hóa học: t a MXx + O2  M2O3 + XO2 t b MXx + HNO  M(NO3 )3 + H2XO4 + NO2 + H2O 2.6 M kim loại thuộc nhóm IIA.Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M muối cacbonat dung dịch HCl, thu 4,48 lit hỗn hợp khí A (đktc) Tỉ khối A so với khí hiđro 11,5 Tìm kim loại M Tính % thể tích khí A 2.7 X, Y hai kim loại có electron cuối 3p1 3d6 Dựa vào bảng tuần hoàn, xác định tên hai kim loại X, Y Hòa tan hết 8,3 gam hỗn hợp X, Y vào dung dịch HCl 0,5M (vừa đủ), ta thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 7,8 gam Tính khối lượng kim loại thể tích dung dịch HCl dùng TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com 2.8 Hòa tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu dung dịch muối có nồng độ 20% Xác định công thức oxit kim loại M 2.9 A, B kim loại nằm chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA Cho 4,4 gam hỗn hợp gồm A B tác dụng với dung dịch HCl 1M (dư) thu 3,36 lit khí (đktc) Viết phương trình phản ứng xác định tên kim loại Tính thể tích dung dịch HCl dùng, biết HCl dùng dư 25% so với lượng cần thiết 2.10 Cho 0,85 gam hai kim loại thuộc hai chu kỳ nhóm IA vào cốc chứa 49,18 gam H2O thu dung dịch A khí B Để trung hòa dung dịch A cần 30 ml dung dịch HCl 1M a Xác định hai kim loại b Tính nồng độ % chất dung dịch A 2.11 Nguyên tố R có hóa trị cao oxit gấp lần hóa trị hợp chất với hiđro a Hãy cho biết hóa trị cao R oxit b Trong hợp chất R với hiđro có tỉ lệ khối lượng: m R 16  mH Không dùng bảng tuần hoàn, cho biết kí hiệu nguyên tử R 2.12 Nguyên tố R chu kì 3, nhóm VA bảng tuần hoàn Không sử dụng bảng tuần hoàn, cho biết: a Cấu hình electron R b Trong oxit cao R R chiếm 43,66% khối lượng Tính số lượng loại hạt nguyên tử R 2.13 A B hai nguyên tố nhóm thuộc hai chu kì liên tiếp bảng tuần hoàn Tổng số proton hai hạt nhân nguyên tử A B 32 Hãy viết cấu hình electron A , B ion mà A B tạo thành 2.14 Hai nguyên tố A B hai nhóm A liên tiếp bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA, trạng thái đơn chất A, B không phản ứng với Tổng số proton hạt nhân nguyên tử A B 23 Viết cấu hình electron nguyên tử A, B Từ đơn chất A, B hóa chất cần thiết, viết phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện) điều chế hai axit A B có số oxi hóa cao 2.15 Cho biết tổng số electron anion AB 32 42 Trong hạt nhân A B có số proton số nơtron Tìm số khối A B Cho biết vị trí A, B bảng tuần hoàn 2.16 Tổng số hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố R nhóm VIIA 28 Tính số khối Viết ký hiệu nguyên tử nguyên tố TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com 2.17 Một hợp chất ion cấu tạo từ M+ X2- Trong phân tử M2X có tổng số hạt proton, nơtron, electron 140 hạt Trong số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 44 hạt Số khối ion M+ lớn số khối ion X2- 23 Tổng số hạt proton, nơtron, electron ion M+ nhiều ion X2- 31 Viết cấu hình electron M X Xác định vị trí M X bảng tuần hoàn 2.18 Khi biết số thứ tự Z nguyên tố bảng tuần hoàn, ta biết thông tin sau không, giải thích ngắn gọn: Cấu hình electron Tính chất Số khối Hóa trị cao oxit Kí hiệu nguyên tử Hóa trị hợp chất với hiđro 2.19 Khi biết cấu hình lớp electron nguyên tử nguyên tố nhóm A, ta biết thông tin sau không? Tính chất hóa học Cấu hình electron Vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn Công thức oxit cao Kí hiệu nguyên tử Công thức hợp chất với hiđro Giải thích ngắn gọn câu trả lời 2.20 Một số đặc điểm nguyên tố kim loại kiềm trình bày bảng sau: Nguyên tố Li Na K Rb Cs Cấu hình electron [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [Xe]6s1 Bán kính nguyên tử (nm) 0,155 0,189 0,236 0,248 0,268 I1 520 496 419 403 376 I2 7295 4565 3069 2644 2258 Năng lượng ion hóa, kJ/mol Giải thích biến đổi lượng ion hóa thứ nhất? Tại lượng ion hóa thứ hai lớn nhiều so với lượng ion hóa thứ nhất? Tại hợp chất, số oxi hóa kim loại kiềm +1, chúng tạo số oxi hóa cao hay không ? 2.21 Tổng số hạt proton, nơtron, electron hai nguyên tử kim loại A B 142, tổng số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 42 Số hạt mang điện nguyên tử B nhiều nguyên tử A 12 a Xác định kim loại A B Cho biết số hiệu nguyên tử 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) b Viết phương trình phản ứng điều chế A từ muối cacbonat A điều chế B từ oxit B (Trích Đề thi ĐH - CĐ khối B, năm 2003) 2.22 Cho 10 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu 6,11 lit khí hiđro (đo 25oC atm) a Hãy xác định tên kim loại M dùng TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com b Cho gam kim loại M vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu dung dịch B Tính nồng độ mol/l chất cốc sau phản ứng Coi thể tích dung dịch cốc 2,5 l 2.23 Một hợp chất có công thức XY2 X chiếm 50% khối lượng Trong hạt nhân X Y có số proton số nơtron Tổng số proton phân tử XY2 32 a Viết cấu hình electron X Y b Xác định vị trí X Y bảng tuần hoàn 2.24 Cho biết cấu hình electron lớp nguyên tử nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X ns1, ns2np1, ns 2np5 Xác định vị trí A, M, X bảng tuần hoàn cho biết tên chúng Hoàn thành phương trình hóa học theo sơ đồ sau: - A(OH)m + MXy  A1  + - A1  + A(OH)m  A2 (tan) + - A2 + HX + H2O  A1  + - A1  + HX  A3 (tan) + Trong M, A, X nguyên tố tìm thấy câu 2.25 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hóa trị n) Chia A làm hai phần nhau: Phần 1: Hòa tan hết dung dịch HCl 1,568 lit khí H2 Phần 2: Hòa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 2,016 lit khí SO2 Viết phương trình phản ứng xác định tên kim loại M Các khí đo đktc 2.26 R kim loại hóa trị II Đem hòa tan gam oxit kim loại vào 48 gam dung dịch H2SO4 6,125% loãng thu dung dịch A nồng độ H2SO4 0,98% Viết phương trình hóa học xác định R Biết RSO4 muối tan Tính thể tích dung dịch NaOH 8% (d =1,05 g/ml) cần cho vào A để thu lượng kết tủa lớn 2.27 M kim loại hóa trị II Hòa tan m gam M vào 200 gam dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thu dung dịch A 0,672 lit khí (ở 54,60C atm) Chia A thành phần nhau: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu gam chất rắn Xác định kim loại M tính nồng độ % dung dịch axit dùng Phần 2: làm bay nước thu 6,15 gam muối ngậm nước dạng MSO4.nH2O Xác định công thức muối ngậm nước 2.28 Hòa tan 16,2 gam kim loại M (nhóm IIIA) vào lit dung dịch HNO 0,5M (d = 1,25 g/ml) Sau kết thúc phản ứng thu 5,6 lit hỗn hợp khí NO N2 (đktc) Tỉ khối hỗn hợp khí so với hiđro 14,4 Xác định kim loại R Tính nồng độ % dung dịch HNO3 dung dịch sau phản ứng 2.29 Cấu tạo lớp electron nguyên tử nguyên tố A, B, C, D, E sau: A: 2/2 B: 2/8/8/2 C: 2/7 D: 2/8/7 E: TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com Xác định vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn Nguyên tố có tính kim loại mạnh nhất? Phi kim mạnh nhất? Nguyên tố hoạt động nhất? Giải thích? 2.30 Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì vào nước, thu dung dịch D 11,2 lit khí đo đktc Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D dung dịch sau phản ứng chưa kết tủa hết bari Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D dung dịch sau phản ứng dư Na2SO4 Xác định tên hai kim loại kiềm Cho: Ba = 137, Li =7, Na = 23, K =39, Rb = 85, Cs = 133 TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam mê) www.HOAHOC.edu.vn – www.LUUHUYNHVANLONG.com ... VII) Định luật tuần hoàn Tính chất nguyên tố đơn chất thành phần tính chất hợp chất tạo nên từ nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử Ý nghĩa định luật tuần hoàn. .. Biết vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn, suy cấu tạo nguyên tử nguyên tố ngược lại Vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn (ô) - Số thứ tự nguyên tử - Số thứ tự chu kì - Số thứ tự nhóm A Cấu tạo nguyên tử... A, B bảng tuần hoàn 2.16 Tổng số hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố R nhóm VIIA 28 Tính số khối Viết ký hiệu nguyên tử nguyên tố TRUNG TÂM HỌC LIỆU HÓA HỌC TRỰC TUYẾN (Học Hóa đam