Câu hỏi mở đầu trang 30

Đề bài: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học có cấu tạo như thế nào? Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, các nguyên tố được sắp xếp theo nguyên tắc nào?

Lời giải:

• Cấu tạo của bảng tuần hoàn: gồm 3 thành phần chính là ô nguyên tố, chu kì (hàng) và nhóm (cột).
• Nguyên tắc sắp xếp:
  • Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử.
  • Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp thành một hàng (chu kì).
  • Các nguyên tố có cùng số electron hoá trị được xếp thành một cột (nhóm).

I. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

Câu 1 trang 31

Đề bài: Theo tiến trình lịch sử, các nhà khoa học đã phân loại các nguyên tố hoá học dựa trên các cơ sở nào?

Lời giải:

Các cơ sở phân loại nguyên tố theo tiến trình lịch sử:

• A. Lavoisier (1789): dựa vào trạng thái và tính chất — chia thành 4 nhóm: chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.
• J. W. Döbereiner (1829): dựa vào tính chất hoá học giống nhau — xếp thành các nhóm 3 nguyên tố.
• J. Newlands (1866): dựa vào chiều tăng khối lượng nguyên tử, xếp thành các octave (quãng tám).
• D. I. Mendeleev và J. L. Meyer (1869): dựa vào chiều tăng khối lượng nguyên tử và sự lặp lại tính chất của các nguyên tố.
• Bảng tuần hoàn hiện đại (đến 2016 — 118 nguyên tố): dựa vào chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử.

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

Câu 2 trang 31

Đề bài: Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố hoá học được sắp xếp theo ba nguyên tắc, nguyên tắc nào sau đây là đúng?

A. Nguyên tử khối tăng dần.

B. Cùng số lớp electron xếp cùng cột.

C. Điện tích hạt nhân tăng dần.

D. Cùng số electron hoá trị xếp cùng hàng.

Lời giải:

Xét từng đáp án dựa vào 3 nguyên tắc sắp xếp:

• A. Sai – sắp xếp theo điện tích hạt nhân tăng dần, không phải nguyên tử khối.
• B. Sai – cùng số lớp electron xếp cùng hàng (chu kì), không phải cột.
• C. Đúng – các nguyên tố sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân.
• D. Sai – cùng số electron hoá trị xếp cùng cột (nhóm), không phải hàng.

Đáp án: C. Điện tích hạt nhân tăng dần.

III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

Câu 3 trang 33

Đề bài: Ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn cho ta biết những thông tin gì? Lấy ví dụ minh hoạ.

Lời giải:

Một ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn thường cho biết các thông tin quan trọng sau:

• Số hiệu nguyên tử (Z).
• Kí hiệu hoá học của nguyên tố.
• Tên nguyên tố.
• Nguyên tử khối trung bình.

Ví dụ minh hoạ: Ô số 13 trong bảng tuần hoàn (Hình 5.2) cho biết:

• Số hiệu nguyên tử: 13.
• Kí hiệu hoá học: Al.
• Tên nguyên tố: aluminium.
• Nguyên tử khối trung bình: 26,982.

Câu 4 trang 33

Đề bài: Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết cấu hình electron và số electron hoá trị của các nguyên tố: C, Mg và Cl.

Lời giải:

Lưu ý: với các nguyên tố nhóm A, số electron hoá trị bằng số electron ở lớp ngoài cùng.

1) Carbon (Z = 6):

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p².
• Lớp ngoài cùng (n = 2) có: 2 + 2 = 4 electron.
• → Số electron hoá trị = 4.

2) Magnesium (Z = 12):

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s².
• Lớp ngoài cùng (n = 3) có: 2 electron.
• → Số electron hoá trị = 2.

3) Chlorine (Z = 17):

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.
• Lớp ngoài cùng (n = 3) có: 2 + 5 = 7 electron.
• → Số electron hoá trị = 7.

Câu 5 trang 33

Đề bài: Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy cho biết: ₁₂Mg, ₁₅P, ₂₆Fe, ₁₈Ar thuộc loại nguyên tố nào sau đây.

a) s, p, d hay f?

b) phi kim, kim loại hay khí hiếm?

Lời giải:

Viết cấu hình electron và xét electron điền cuối cùng vào phân lớp nào:

Kết luận:

• a) Mg là nguyên tố s; P và Ar là nguyên tố p; Fe là nguyên tố d.
• b) Mg và Fe là kim loại; P là phi kim; Ar là khí hiếm.

Câu 6 trang 33

Đề bài: Nguyên tố phosphorus có Z = 15, có trong thành phần của một số loại phân bón, diêm, pháo hoa; nguyên tố calcium có Z = 20, đóng vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đặc biệt là xương và răng. Xác định vị trí của hai nguyên tố trên trong bảng tuần hoàn và cho biết chúng thuộc loại nguyên tố s, p hay d; là kim loại, phi kim hay khí hiếm.

Lời giải:

Cách xác định vị trí trong bảng tuần hoàn:

• Số thứ tự ô = số hiệu nguyên tử (Z).
• Số thứ tự chu kì = số lớp electron.
• Số thứ tự nhóm A = số electron hoá trị (= số electron lớp ngoài cùng đối với nhóm A).

1) Phosphorus (Z = 15):

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p³.
• Có 3 lớp electron → chu kì 3.
• Có 5 electron lớp ngoài cùng → nhóm VA.
• Electron cuối ở 3p → nguyên tố p.
• 5 electron ở lớp ngoài cùng → phi kim.

→ Vị trí của P: ô 15, chu kì 3, nhóm VA.

2) Calcium (Z = 20):

• Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s².
• Có 4 lớp electron → chu kì 4.
• Có 2 electron lớp ngoài cùng → nhóm IIA.
• Electron cuối ở 4s → nguyên tố s.
• 2 electron ở lớp ngoài cùng → kim loại.

→ Vị trí của Ca: ô 20, chu kì 4, nhóm IIA.

Câu 7 trang 33

Đề bài: Sulfur (lưu huỳnh) là chất rắn, xốp, màu vàng nhạt ở điều kiện thường. Sulfur và hợp chất của nó được sử dụng trong acquy, bột giặt, thuốc diệt nấm; do dễ cháy nên sulfur còn được dùng để sản xuất các loại diêm, thuốc súng, pháo hoa,… Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố sulfur nằm ở chu kì 3, nhóm VIA.

a) Nguyên tử của nguyên tố sulfur có bao nhiêu electron thuộc lớp ngoài cùng?

b) Các electron lớp ngoài cùng thuộc những phân lớp nào?

c) Viết cấu hình electron nguyên tử của sulfur.

d) Sulfur là nguyên tố kim loại hay phi kim?

Lời giải:

S thuộc chu kì 3, nhóm VIA. Từ vị trí này, ta suy ra:

• Số lớp electron = số thứ tự chu kì = 3.
• Số electron lớp ngoài cùng = số thứ tự nhóm A = 6.

a) Số electron lớp ngoài cùng:

Vì S thuộc nhóm VIA nên có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

b) Các phân lớp của lớp ngoài cùng:

Lớp ngoài cùng là lớp thứ 3 (n = 3). Lớp này có các phân lớp 3s, 3p, 3d, nhưng vì sulfur là nguyên tố p ở chu kì 3 nên electron mới chỉ được điền đến phân lớp 3p.

→ 6 electron lớp ngoài cùng thuộc 2 phân lớp: 3s và 3p.

c) Cấu hình electron:

• Lớp 1 (1s) đầy: 2 electron.
• Lớp 2 (2s, 2p) đầy: 8 electron.
• Lớp 3 (3s và 3p) có 6 electron: 3s² 3p⁴.

→ Cấu hình electron của S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (tổng số electron = 16, Z = 16).

d) Loại nguyên tố:

S có 6 electron ở lớp ngoài cùng → sulfur là phi kim.

ThS. Lê Thị Mai Nhi

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT

Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ