Trong bảng tuần hoàn nguyên tử của các nguyên tố có đặc điểm nào giống nhau xếp cùng một hàng

1.1. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

Trong bảng tuần hoàn nguyên tử của các nguyên tố có đặc điểm nào giống nhau xếp cùng một hàng

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

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

– Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành một cột.

1.2. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

a. Ô nguyên tố

Trong bảng tuần hoàn nguyên tử của các nguyên tố có đặc điểm nào giống nhau xếp cùng một hàng

– Số thứ tự nguyên tố = số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron trong nguyên tử.

b. Chu kì

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

– Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử.

– Bảng tuần hoàn gồm có 7 chu kì

– Chu kì 1:

+ Nguyên tố bắt đầu: H (Z = 1): 1s1

+ Nguyên tố kết thúc: He (Z = 2): 1s2

+ Số nguyên tố: 2

– Chu kì 2:

+ Nguyên tố bắt đầu: Li (Z = 3)

+ Nguyên tố kết thúc: Ne (Z = 10)

+ Số nguyên tố: 8

– Chu kì 3:

+ Nguyên tố bắt đầu: Na (Z = 11) 

+ Nguyên tố kết thúc: Ar (Z = 18)

+ Số nguyên tố: 8

– Chu kì 4:

+ Nguyên tố bắt đầu: K (Z = 19)

+ Nguyên tố kết thúc: Kr (Z = 36)

+ Số nguyên tố: 18

– Chu kì 5:

+ Nguyên tố bắt đầu: Rb (Z =37)

+ Nguyên tố kết thúc: Xe (Z = 54)

+ Số nguyên tố: 18

– Chu kì 6:

+ Nguyên tố bắt đầu: Cs (Z = 55)

+ Nguyên tố kết thúc: Rn (Z = 86)

+ Số nguyên tố: 32

– Chu kì 7:

+ Nguyên tố bắt đầu: Fr (Z = 87)

+ Nguyên tố kết thúc: Chưa xác định

+ Số nguyên tố: Chưa hoàn thiện

1.3. Nhóm nguyên tố

Nhóm nguyên tố là gồm các nguyên tố có cấu hình electron lớp ngoài cùng tương tự nhau, nên tính chất hóa học gần giống nhau được xếp thành một cột.

Nhóm nguyên tố

– Nhóm A: nsanpb

Với a, b là số electron trên phân lớp s và p. Số thứ tự của nhóm bằng tổng số electron lớp ngoài cùng: a + b

1 ≤ a ≤ 2 và 0  ≤ b ≤ 6

– Nhóm B: (n – 1)dansb

Với b = 2, 0 ≤ a ≤ 10 → Các nguyên tố nhóm B là tập hợp các nguyên tố có electron hóa trị nằm trên phân lớp d và f. 

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Mối liên hệ giữa vị trí với cấu tạo nguyên tử, nguyên tố, tính chất hợp chất

Bài 1: Cho nguyên tử các nguyên tố X1, X2, X3, X4, X5, X6 lần lượt có cấu hình electron như sau:

X1: 1s22s22p63s2

X2: 1s22s22p63s23p64s1

X3: 1s22s22p63s23p64s2 

X4: 1s22s22p63s23p5  

X5: 1s22s22p63s23p63d64s2  

X6: 1s22s22p63s23p4  

Các nguyên tố cùng một chu kì là:

A. X1, X3, X6     

B. X2, X3, X5

C. X1, X2, X6     

D. X3, X4 

Hướng dẫn giải

Các nguyên tố cùng một chu kì thì có cùng số lớp electron

Đáp án B

Bài 2: Giả sử nguyên tố M ở ô số 19 trong bảng tuần hoàn chưa được tìm ra và ô này vẫn còn được bỏ trống. Hãy dự đoán những đặc điểm sau về nguyên tố đó:

a. Tính chất đặc trưng.

b. Công thức oxit. Oxit đó là oxit axit hay oxit bazơ?

Hướng dẫn giải

a. Cấu hình electron của nguyên tố đó là: 1s22s22p63s23p64s1

⇒ Tính chất đặc trưng của M là tính kim loại.

b. Nguyên tố đó nằm ở  nhóm IA nên công thức oxit là M2O. Đây là một oxit bazơ.

Bài 3: Nguyên tử R tạo được Cation R+. Cấu hình e của R+ ở trạng thái cơ bản là 3p6. Tổng số hạt mang điện trong R là.

A.18    

B.22 

C.38    

D.19

Hướng dẫn giải

Cấu hình của R+ là 3p6

⇒ của R sẽ là 3p64s1

⇒ R có cấu hình đầy đủ là 1s22s22p63s23p64s1

⇒ Tổng hạt mang điện trong R là ( p + e ) = 38

⇒ Đáp án C

2.2. Dạng 2: Xác định nguyên tố thông qua nguyên tử khối 

Bài 1. Cho 10 gam kim loại A (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu được 6,11 lit khí hiđro (đo ở 25oC và 1 atm).

a. Hãy xác định tên của kim loại M đã dùng.

b. Cho 4 gam kim loại A vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B.

Hướng dẫn giải

A + 2H2O → A(OH)2 + H2

a                                  a

Số mol khí H2 = 0,25 (mol) ⇒ a = 0,25

Ta có: MA = 10/0,25 = 40 (Ca).

b. Số mol Ca = 4/40 = 0,1 mol. Các phương trình phản ứng:

Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

(mol): 0,075     0,15     0,075

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

(mol): 0,025                      0,025

Dung dịch B gồm: CaCl2 = 0,075 mol và Ca(OH)2 = 0,025 mol.

2.3. Dạng 3: Xác định hai nguyên tố thuộc cùng 1 nhóm A

Cho 24,95 gam một hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp và đều thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn tác dụng với axit H2SO4 loãng thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Hai kim loại đó là:

A. Ca và Sr    

B. Sr và Ba

C. Be và Ca    

D. Ca và Ba

Hướng dẫn giải

Gọi công thức chung của hai kim loại thuộc nhóm IIA là M

Có phản ứng: M + H2SO4 → MSO4 + H2

→ nM = nH2 = 0,2 → M = 24,95 : 0,2 = 124,75

Do đó hỗn hợp cần có 1 kim loại có M

Mà hai kim loại trong hỗn hợp ở hai chu kì liên tiếp và thuộc nhóm IIA.

Nên hai kim loại đó là Sr và Ba

⇒ Đáp án B

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Hợp chất A được tạo thành từ cation X+ và anion Y2-. Mỗi ion đều do 5 nguyên tử của hai nguyên tố tạo nên. Tổng số proton trong X+ là 11, tổng số electron trong Y2- là 50. Biết rằng hai nguyên tố trong Y2- đều thuộc cùng một nhóm A và thuộc hai chu kì lien tiếp. Phân tử khối của A là?

Câu 2: X và Y là hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn, ở trạng thái đơn chất X và Y phản ứng được với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Biết rằng X đứng sau Y trong bảng tuần hoàn. X là?

Câu 3: Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố, số chu kì nhỏ và chu kì lớn là?

Câu 4: Nguyên tố M có số hiệu nguyên tử là 29. M thuộc nhóm nào của bảng tuần hoàn?

Câu 1: R, T, X, Y, Z lần lượt là năm nguyên tố liên tiếp trong bảng tuần hoàn, có tổng số điện tích hạt nhân là 90+. Kết luận nào sau đây đúng?

A. Năm nguyên tố này thuộc cùng một chu kì.

B. Nguyên tử của nguyên tố Z có bán kính lớn nhất trong số các nguyên tử của năm nguyên tố trên.

C. X là phi kim.

D. R có 3 lớp electron.

Câu 2: Nguyên tố M thuộc chu kì 3, nhóm IVA của bảng tuần hoàn. Số hiệu nguyên tử của nguyên tố M là

A. 14    

B. 16    

C. 33    

D. 35

Câu 3: Cho hai nguyên tố L và M có cùng cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2. Phát biểu nào sau đây về M và L luôn đúng?

A. L và M đều là những nguyên tố kim loại.

B. L và M thuộc cùng một nhóm trong bảng tuần hoàn.

C. L và M đều là những nguyên tố s.

D. L và M có 2 electron ở ngoài cùng.

Câu 4: Cho các nguyên tố 8X, 11Y, 20Z và 26T. Số electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố tang dần theo thứ tự:

A. X

B. T

C. Y

D. Y

Câu 5: A, B, C là các kim loại chuyển tiếp và đều thuộc chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn (ZA 

A. Tổng số electron của B2+ và C2+ là 51.

B. Công thức oxit cao nhất của A có dạng A2O3.

C. Tổng số khối: MA + MB + MC = 79.

D. Cả A, B, C đều tác dụng được với dung dịch H2SO4 loãng làm giải phóng khí H2. 

4. Kết luận

Sau bài học cần nắm:

  • Cấu tạo bảng tuần hoàn: ô lượng tử, chu kì, nhóm nguyên tố. 
  • Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Lý thuyết Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.. Các nguyên tố hóa học được xếp vào bảng tuần hoàn dựa trên các nguyên tắc sau:

1. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố hóa học

Các nguyên tố hóa học được xếp vào bảng tuần hoàn dựa trên các nguyên tắc sau:

a) Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

b) Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng ngang (chu kì).

c) Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị (electron có khả năng tham gia vào quá trình hình thành liên kết hóa học) được xếp thành một cột (nhóm).

2. Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

a) Ô nguyên tố

Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô của bảng gọi là ô nguyên tố. Các ô nguyên tố được đánh số thứ tự, số thứ tự chính là số điện tích Z của nguyên tố đó. Đó cũng chính là số hạt proton trong hạt nhân và bằng số electron thuộc lớp vỏ nguyên tử của nguyên tố đó.

b) Chu kì và nhóm

Chu kì

Nhóm

Định nghĩa

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

Nhóm là tập hợp các nguyên tố hóa học được xếp thành cột gồm các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng tương tự nhau, do đó tính chất hóa học gần giống nhau.

Cấu trúc

–       Số thứ tự của chu kì trùng với số lớp electron của nguyên tử của các nguyên tố trong chu kì đó.

Quảng cáo

–       Có 7 chu kì

Chu kì nhỏ: là các chu kì 1, 2, 3.

Chu kì lớn: là các chu kì 4, 5, 6, 7.

–       Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm.

–       Bảng tuần hoàn có 18 cột được chia thành 8 nhóm A và 8 nhóm riêng B. Mỗi nhóm là 1 cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.

–       Các nhóm nguyên tố gồm nhóm A và nhóm B.

Nhóm  A

Nhóm B

Nhóm A gồm các nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và cả chu kì lớn. Chúng còn được gọi là các nguyên tố s và nguyên tố p.

Nhóm IA, IIA số electron ngoài cùng ở ns

Nhóm IIIA → VIIIA số electron ngoài cùng ở ns np.

Nhóm B gồm các nguyên tố thuộc chu kì lớn. Chúng còn được gọi là các nguyên tố d và nguyên tố f, nhóm VIIIB được gọi là nhóm nguyên tố chuyển tiếp.

Những nguyên tố d có phân lớp d bão hòa (10e) thì số thứ tự nhóm của chúng bằng số electron ngoài cùng.

c) Các nguyên tố xếp ở cuối bảng

Nhóm IIIB có 14 nguyên tố họ lantan (từ Ce đến Lu và 14 nguyên tố họ actini được xếp vào riêng thành 2 hàng cuối bảng)