Bài tập Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có đáp án
20 câu hỏi
Cách đây hàng nghìn năm, người ta chỉ biết đến một số nguyên tố như đồng (copper), bạc (silver) và vàng (gold). Mãi đến năm 1700, cũng chỉ mới có 13 nguyên tố được xác định. Khi đó, các nhà hóa học nghi ngờ rằng vẫn còn nhiều nguyên tố bí ẩn khác chưa được khám phá. Bằng việc sử dụng các phương pháp khoa học hiện đại, chỉ trong một thập kỉ (1765 – 1775) đã có thêm 5 nguyên tố hóa học được xác định. Trong đó, có 3 khí không màu là hydrogen, nitrogen và oxygen. Tính đến năm 2016, tổng cộng đã có 118 nguyên tố hóa học được xác định trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc nào và có mối liên hệ như thế nào với cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó?
- Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp cùng một chu kì.
- Các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau được xếp cùng một nhóm.
Quan sát hình 5.1, hãy mô tả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev. Nhận xét về cách sắp xếp các nguyên tố hóa học theo chiều từ trên xuống dưới trong cùng một cột.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev gồm kí hiệu các nguyên tố hóa học và khối lượng nguyên tử của chúng.
Các nguyên tố được sắp xếp vào các hàng và các cột theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử, bắt đầu ở hàng mới khi tính chất của nguyên tố lặp lại.
Những nguyên tố chưa biết được đánh dấu hỏi phía trước giá trị khối lượng nguyên tử.
Quan sát hai nguyên tố Te và I trong Hình 5.1, em nhận thấy điều gì khác thường?
Nguyên tố Te có khối lượng nguyên tử (bằng 128) lớn hơn khối lượng nguyên tử I (bằng 127) nhưng được sếp xếp trên I.
Hãy cho biết các dấu chấm hỏi trong bảng tuần hoàn ở hình 5.1 có hàm ý gì?
Các dấu chấm hỏi trong bảng do vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn không thuận lợi cho việc tiên đoán nên ông chỉ mới ước lượng được khối lượng nguyên tử của chúng.
Quan sát hình 5.2, hãy cho biết 3 nguyên tố Sc, Ga và Ge nằm ở vị trí nào trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1)
- Dựa vào bảng tuần hoàn (Hình 5.2) ta thấy:
Sc có khối lượng nguyên tử bằng 44,96 (≈ 45)
⇒Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Sc nằm giữa Ca (khối lượng nguyên tử bằng 40) và Er (khối lượng nguyên tử bằng 56).
- Dựa vào bảng tuần hoàn (Hình 5.2) ta thấy:
Ga có khối lượng nguyên tử bằng 69,72 và đứng ngay sau Al, cạnh Zn.
⇒Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Ga được dự đoán có khối lượng nguyên tử bằng 68 và nằm ngay dưới Zn (khối lượng nguyên tử bằng 65,2), cạnh Al.
- Dựa vào bảng tuần hoàn (Hình 5.2) ta thấy:
Ge có khối lượng nguyên tử bằng 72,64
⇒Trong bảng tuần hoàn của Mendeleev (Hình 5.1) Ge được dự đoán có khối lượng nguyên tử bằng 70, nằm ngay trên As (khối lượng nguyên tử bằng 75) và nằm dưới Ga.
Quan sát hình 5.3, em hãy nêu các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium.
Các thông tin có trong ô nguyên tố aluminium:
Số hiệu nguyên tử: 13
Nguyên tử khối trung bình: 26,98
Độ âm điện: 1,61
Kí hiệu hóa học: Al
Tên nguyên tố: Aluminium
Cấu hình electron: [Ne]3s23p1
Số oxi hóa: 3
Quan sát Hình 5.3, cho biết số electron lớp ngoài cùng, số proton của nguyên tử aluminium
Dựa vào cấu hình electron, nguyên tử aluminium có 3 electron lớp ngoài cùng, số proton bằng số electron và bằng 13.
Hoặc số proton = số hiệu nguyên tử = 13.
Quan sát hình 5.4, hãy nhận xét về số lớp electron trong nguyên tử của các nguyên tố cùng chu kì
Các nguyên tố thuộc chu kì 2 đều có 2 lớp electron.
Các nguyên tố thuộc chu kì 3 đều có 3 lớp electron.
⇒ Các nguyên tố trong cùng chu kì có số cùng số lớp electron trong nguyên tử.
Dựa vào cấu hình electron, em hãy cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 20 thuộc chu kì nào trong bảng tuần hoàn
Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố có Z = 20 là: 1s22s22s22p63s23p64s2
⇒ Số thứ tự chu kì = số lớp electron = 4.
Quan sát hình 5.2, nhận xét đặc điểm cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A
Các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau.
Quan sát nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn, cho viết nhóm này có đặc điểm gì khác biệt so với các nhóm còn lại
Nhóm VIIIB có 3 cột còn các nhóm còn lại chỉ có 1 cột.
Các nguyên tố trong nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn có tổng số electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng chưa bão hòa (electron hóa trị) bằng nhau.
Quan sát hình 5.5, nhận xét mỗi quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A
Số electron hóa trị của nguyên tử = số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm A.
Quan sát hình 5.2, dựa vào cấu hình electron nguyên tử, hãy nhận xét mối quan hệ giữa số electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố với số thứ tự nhóm của nguyên tố nhóm B. Nêu rõ các trường hợp đặc biệt.
Các nguyên tố nhóm B: Số thứ tự của nhóm bằng tổng số electron thuộc hai phân lớp (n -1)d và ns. Nếu tổng số electron của nguyên tử là 8, 9, 10 thì nguyên tố đó thuộc nhóm VIIIB; là 11 thì thuộc nhóm IB; là 12 thì thuộc nhóm IIB.
Dựa vào cấu hình electron, cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tố là 6, 8, 18, 20 thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn. Chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm.
Nguyên tố có số hiệu nguyên tử 6 có cấu hình electron là: 1s22s22p2
⇒ Thuộc khối nguyên tố p, là phi kim.
Nguyên tố có số hiệu nguyên tử 8 có cấu hình electron là: 1s22s22p4
⇒ Thuộc khối nguyên tố p, là phi kim.
Nguyên tố có số hiệu nguyên tử 18 có cấu hình electron là: 1s22s22p63s23p6
⇒ Thuộc khối nguyên tố p, là khí hiếm.
Nguyên tố có số hiệu nguyên tử 20 có cấu hình electron là: 1s22s22p63s23p64s2
⇒ Thuộc khối nguyên tố s, là kim loại.
Nitrogen là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của thực vật. Biết nitrogen có số hiệu nguyên tử là 7.
a) Viết cấu hình electron của nitrogen
b) Nitrogen là nguyên tố s, p, d hay f?
c) Nitrogen là kim loại, phi kim hay khí hiếm?
a) Cấu hình electron của nitrogen: 1s22s22p3
b) Dựa vào cấu hình electron ⇒ nitrogen là nguyên tố p
c) Nitrogen có 5 electron lớp ngoài cùng ⇒ Nitrogen là phi kim.
Quan sát hình 5.2, nhận xét chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố trong chu kì và nhóm.
Các nguyên tố hóa học được xếp theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử các nguyên tố trong chu kì và nhóm.
+ Trong một chu kì: điện tích hạt nhân tăng theo chiều từ trái sang phải;
+ Trong một nhóm: điện tích hạt nhân tăng theo chiều từ trên xuống dưới.
Silicon là một nguyên tố phổ biến và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Silicon siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến và điện tử. Ngoài ra, nguyên tố này còn được sử dụng để chế tạo pin mặt trời nhằm mục đích chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị trên tàu vũ trụ. Xác định vị trí của nguyên tố silicon (Z = 14) trong bảng tuần hoàn.
a) Ne (Z = 10): 1s22s22p6
+ Ne ở ô thứ 10, chu kì 2, nhóm VIIIA
+ Ne thuộc khối nguyên tố p
+ Ne có 8 electron lớp ngoài cùng ⇒ là khí hiếm
b) Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2
+ Mg ở ô thứ 12, chu kì 3, nhóm IIA
+ Mg thuộc khối nguyên tố s
+ Mg có 2 electron lớp ngoài cùng ⇒ là kim loại.
Viết cấu hình electron và xác định vị trí của các nguyên tố sau trong bảng tuần hoàn. Cho biết chúng thuộc khối nguyên tố nào (s, p, d, f) và chúng là kim loại, phi kim hay khí hiếm:
a) Neon tạo ra ánh sáng màu đỏ khi sử dụng trong các ống phóng điện chân không, được sử dụng rộng rãi trong các biển quảng cáo. Cho biết Ne có số hiệu nguyên tử là 10.
b) Magnesium được sử dụng để làm cho hợp kim bền nhẹ, đặc biệt được sử dụng cho ngành công nghiệp hàng không. Cho biết Mg có số hiệu nguyên tử là 12.
a) Ne (Z = 10): 1s22s22p6
+ Ne thuộc khối nguyên tố p
+ Ne có 8 electron lớp ngoài cùng ⇒ là khí hiếm
b) Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2
+ Mg thuộc khối nguyên tố s
+ Mg có 2 electron lớp ngoài cùng ⇒ là kim loại.
Dãy nào gồm các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau? Vì sao?
a) Oxygen (Z = 8), nitrogen (Z = 7), carbon (Z = 6)
b) Lithium (Z = 3), sodium (Z = 11), potassium (Z = 19)
c) Helium (Z = 2), neon (Z = 10), argon (Z = 18)
Các nguyên tố thuộc cùng nhóm A có tính chất hóa học tương tự nhau.
Tên nguyên tố | Số hiệu nguyên tử | Cấu hình electron | Nhóm |
Oxygen | Z = 8 | 1s22s22p4 | VIA |
Nitrogen | Z = 7 | 1s22s22p3 | VA |
Carbon | Z = 6 | 1s22s22p2 | IVA |
⇒Oxygen (Z = 8), nitrogen (Z = 7), carbon (Z = 6) không thuộc cùng nhóm nên không có tính chất hóa học tương tự nhau. | |||
Lithium | Z = 3 | 1s22s1 | IA |
Sodium | Z = 11 | 1s22s22p63s1 | IA |
Potassium | Z = 19 | 1s22s22p63s23p64s1 | IA |
⇒Lithium (Z = 3), sodium (Z = 11), potassium (Z = 19) cùng thuộc nhóm IA nên có tính chất hóa học tương tự nhau. | |||
Helium | Z = 2 | 1s2 | VIIIA |
Neon | Z = 10 | 1s22s22p6 | VIIIA |
Argon | Z = 18 | 1s22s22p63s23p6 | VIIIA |
⇒Helium (Z = 2), neon (Z = 10), argon (Z = 18) cùng thuộc nhóm VIIIA nên có tính chất hóa học tương tự nhau. | |||
Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau:
a) Nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm IIA
b) Nguyên tố khí hiếm thuộc chu kì 3
a) Nguyên tố thuộc chu kì 4 ⇒ có 4 lớp electron
Thuộc nhóm IIA ⇒ Có 2 electron lớp ngoài cùng
⇒ Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố đó là: 1s22s22p63s23p64s2
b) Nguyên tố khí hiếm ⇒ Thuộc nhóm VIIIA
Thuộc chu kì 3 ⇒ Có 3 lớp electron
⇒ Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố đó là: 1s22s22p63s23p6
