Bài giảng Hóa học 10 Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học - Kết nối tri thức

Nhận biết

Bài 5.1 trang 13 SBT Hóa học 10: Bảng tuần hoàn hiện nay không áp dụng nguyên tắc sắp xếp nào sau đây?

A. Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô trong bảng tuần hoàn.

B. Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử.

C. Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.

D. Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Bảng tuần hoàn hiện nay không áp dụng nguyên tắc sắp xếp: Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử.

Bảng tuần hoàn được sắp xếp theo 3 nguyên tắc sau:

- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử.

- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.

- Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Bài 5.2 trang 13 SBT Hóa học 10: Ô nguyên tố không cho biết thông tin nào sau đây?

A. Kí hiệu nguyên tố.

B. Tên nguyên tố

C. Kí hiệu nguyên tử

D. Số khối của hạt nhân

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Ô nguyên tố không cho biết số khối của hạt nhân.

Tùy theo từng loại bảng, ô nguyên tố cho ta biết một số thông tin như:

- Số hiệu nguyên tử

- Kí hiệu nguyên tố

- Tên nguyên tố

- Nguyên tử khối trung bình.

Ngoài ra: Số hiệu nguyên tử = Số đơn vị điện tích hạt nhân = số thứ tự ô nguyên tố = số proton = số electron.

Một số loại bảng tuần hoàn còn cho biết độ âm điện, năng lượng ion hóa, ....

Bài 5.3 trang 13 SBT Hóa học 10: Chu kì là dãy các nguyên tố được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, nguyên tử của chúng có cùng

A. số electron.

B. số lớp electron.

C. số electron hóa trị.

D. Số electron ở lớp ngoài cùng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Chu kì là dãy các nguyên tố được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron.

Bài 5.4 trang 13 SBT Hóa học 10: Bảng tuần hoàn hiện nay có số chu kì và số hàng ngang lần lượt là

A. 7 và 9

B. 7 và 8

C. 7 và 7

D. 6 và 7

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Bảng tuần hoàn hiện nay có 7 chu kì. Mỗi chu kì là 1 hàng. Bên cạnh đó có thêm 14 nguyên tố thuộc chu kì 6 và 14 nguyên tố thuộc chu kì 7 được xếp thành hai hàng ở cuối bảng.

⇒Bảng tuần hoàn hiện nay có 7 chu kì và 9 hàng ngang.

Bài 5.5 trang 13 SBT Hóa học 10: Nguyên tố Al (Z = 13) thuộc chu kì 3, có số lớp electron là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Chú ý: Số lớp electron = số thứ tự chu kì

Nguyên tố Al (Z = 13) thuộc chu kì 3, có số lớp electron là 3

Bài 5.6 trang 13 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A (trừ He) có cùng

A. số electron

B. số lớp electron

C. số electron hóa trị

D. số electron ở lớp ngoài cùng

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A (trừ He) có cùng số electron hóa trị.

Bài 5.7 trang 13 SBT Hóa học 10: Bảng tuần hoàn hiện nay có số cột, số nhóm A và số nhóm B lần lượt là

A. 18, 8, 8

B. 18, 8, 10

C. 18, 10, 8

D. 16, 8, 8

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.

Bài 5.8 trang 13 SBT Hóa học 10: Số thứ tự của nhóm (trừ hai cột 9, 10 của nhóm VIIIB) bằng

A. số electron

B. số lớp electron

C. số electron hóa trị

D. số electron ở lớp ngoài cùng

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Số thứ tự của nhóm (trừ hai cột 9, 10 của nhóm VIIIB) bằng số electron hóa trị.

Bài 5.9 trang 14 SBT Hóa học 10: Nguyên tố Cl (Z = 17) thuộc nhóm VIIA, có số electron hóa trị là

A. 4

B. 5

C. 6

D. 7

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Số electron hóa trị = số thứ tự nhóm.

Nguyên tố Cl (Z = 17) thuộc nhóm VIIA ⇒ Có số electron hóa trị là 7

Bài 5.10 trang 14 SBT Hóa học 10: Vị trí của nguyên tố có Z = 15 trong bảng tuần hoàn là

A. chu kì 4, nhóm VIB.

B. chu kì 3, nhóm VA.

C. chu kì 4, nhóm IIA.

D. chu kì 3, nhóm IIB.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Z = 15 ⇒ có 15 electron.

Cấu hình electron của nguyên tố có Z = 15 là: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Có 3 lớp electron ⇒ Thuộc chu kì 3.

Có 5 electron hóa trị ⇒ thuộc nhóm VA.

Thông hiểu

Bài 5.11 trang 14 SBT Hóa học 10: Sự phân bố electron trong nguyên tử của ba nguyên tố như sau

X: (2; 8; 1)

Y: (2, 5)

Z: (2, 8, 8, 1)

Hãy xác định vị trí các nguyên tố này trong bảng tuần hoàn

Lời giải:

- Nguyên tử X có 11 electron và 1 electron lớp ngoài cùng nên ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA.

- Nguyên tử Y có 7 electron và 5 electron lớp ngoài cùng nên ở ô số 7, chu kì 2, nhóm VA.

- Nguyên tử Z có 19 electron và 1 electron lớp ngoài cùng nên ở ô số 19, chu kì 4, nhóm IA.

Bài 5.12 trang 14 SBT Hóa học 10: Anion X^- và cation Y²⁺ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶. Hãy xác định vị trí của các nguyên tố X, Y trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

X + 1e → X^-

⇒ Phân lớp ngoài cùng của X là 3p⁵. X là ₁₇Cl

Cấu hình electron đầy đủ của Cl là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Y → Y²⁺ + 2e

Electron lớp ngoài cùng của Y là 4s². Y là ₂₀Ca.

Cấu hình electron đầy đủ của Ca là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Vị trí trong bảng tuần hoàn: Cl ở ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA; Ca ở ô số 20, chu kì 4, nhóm IIA.

Bài 5.13 trang 14 SBT Hóa học 10: Cation M³⁺ và anion Y^2- đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s²2p⁶. Hãy xác định vị trí của các nguyên tố M, Y trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

Nguyên tử M → cation M³⁺ + 3e

⇒ Electron lớp ngoài cùng của M là 3s²3p¹. M là ₁₃Al

Cấu hình electron đầy đủ của Al là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Nguyên tử Y + 2e → anion Y^2-

Electron lớp ngoài cùng của Y là 2s²2p⁴. Y là ₈O

Cấu hình electron đầy đủ của O là 1s²2s²2p⁴

Vị trí trong bảng tuần hoàn: Al ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA; O ở ô số 8, chu kì 2, nhóm VIA.

Bài 5.14 trang 14 SBT Hóa học 10: Hãy xác định vị trí của nguyên tố có Z = 26 trong bảng tuần hoàn và giải thích.

Lời giải:

Nguyên tố có Z = 26 có cấu hình electron [Ar]3d⁶4s²

Vị trí trong bảng tuần hoàn: Z ở ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.

Vận dụng

Bài 5.15 trang 14 SBT Hóa học 10: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số proton, neutron, electron là 18. Hãy xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn và giải thích.

Lời giải:

Ta có: p + e + n = 18 hay 2p + n = 18

⇒ p < 9 ⇒ X thuộc chu kì 2.

Với p ≤ n = 18 – 2p ≤ 1,33p nên 5,4 ≤ p ≤ 6 ⇒ p = 6

X là C (carbon)

Cấu hình electron của C là: 1s²2s²2p²

Nguyên tố C có số thứ tự 6 nằm ở chu kì 2, nhóm IVA trong bảng tuần hoàn.

Bài 5.16 trang 14 SBT Hóa học 10: Hợp chất ion XY được sử dụng để bảo quản mẫu tế bào trong việc nghiên cứu dược phẩm và hóa sinh vì ion Y^- ngăn cản sự thủy phân glycogen. Trong phân tử XY, 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 một mức oxi hóa duy nhất. Hãy xác định vị trí của X, T trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

Số electron trong cation = Số electron trong anion = $\frac{20}{2}$ = 10

Có 3 trường hợp, Al³⁺ và N^3-; Mg²⁺ và O^2-; Na⁺ và F^-

N^3- và O^2- không thỏa mãn mức oxi hóa duy nhất (ví dụ N⁺² trong NO hay O²⁺ trong F₂O)

Vậy, X là Na ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA và Y là F ở ô số 9, chu kì 2, nhóm VIIA của bảng tuần hoàn.

Bài 5.17 trang 14 SBT Hóa học 10: Nguyên tử nguyên tố R có tổng số hạt mang điện và không mang điện là 34. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Xác định kí hiệu và vị trí của R trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

Số p = số e nên 2p + n = 34 (1)

Hạt mang điện là p và e, hạt không mang điện là n nên ta có:

P + e – n = 10 hay 2p – n = 10 (2)

Giải hệ (1) và (2) ⇒ p = 11 và n = 12.

⇒ R là ₁₁Na

Cấu hình electron Na (Z = 11) là: 1s²2s²2p⁶3s¹

Vị trí trong bảng tuần hoàn của R: ô số 11, chu kì 3, nhóm IA.

Bài 5.18 trang 14 SBT Hóa học 10: A, B là hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm A ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn và Z_A + Z_B = 32. Hãy xác định vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn.

Lời giải:

Cùng nhóm A và ở hai chu kì kế tiếp với tổng Z = 32 thì số proton của hai nguyên tử chênh nhau 8 đơn vị. Tức là p + p + 8 = 32 ⇒ p = 12

Vị trí trong bảng tuần hoàn của A, B: ô số 12 và 20, chu kì 3 và 4, cùng nhóm IIA.