Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
I. Hệ thống hoá kiến thức
1. Cấu tạo bảng tuần hoàn
Đề bài:
a) Điền các cụm từ “số lớp electron”; “điện tích hạt nhân” và “số electron hoá trị” vào chỗ trống thích hợp.
b) Trong bảng tuần hoàn (đến năm 2016) có bao nhiêu nguyên tố, bao nhiêu chu kì, bao nhiêu nhóm?
Lời giải:
a) Điền cụm từ:
- Điện tích hạt nhân tăng dần.
- Cùng số lớp electron ⇒ cùng chu kì (hàng).
- Cùng số electron hoá trị ⇒ cùng nhóm (cột).
b) Số nguyên tố, chu kì, nhóm:
Bảng tuần hoàn (đến năm 2016) gồm:
- 118 nguyên tố hoá học.
- 7 chu kì (đánh số từ 1 đến 7).
- 8 nhóm A (IA → VIIIA) và 8 nhóm B (IB → VIIIB), tổng cộng 18 cột.
2. Xu hướng biến đổi trong bảng tuần hoàn
Đề bài: Điền các đại lượng và tính chất (bán kính nguyên tử, giá trị độ âm điện, tính kim loại, tính phi kim, tính acid – base của các oxide và hydroxide) vào bên trong các mũi tên (theo chiều tăng dần).
Lời giải:
Theo chiều TĂNG DẦN của các tính chất, ta điền:
Trong chu kì (theo chiều tăng điện tích hạt nhân — từ trái sang phải):
| Theo chiều mũi tên | Đại lượng / tính chất tăng dần |
|---|---|
| Sang phải → | Độ âm điện, tính phi kim, tính acid của oxide và hydroxide |
| Sang trái ← | Bán kính nguyên tử, tính kim loại, tính base của oxide và hydroxide |
Trong nhóm A (theo chiều tăng điện tích hạt nhân — từ trên xuống dưới):
| Theo chiều mũi tên | Đại lượng / tính chất tăng dần |
|---|---|
| Đi xuống ↓ | Bán kính nguyên tử, tính kim loại, tính base của oxide và hydroxide |
| Đi lên ↑ | Độ âm điện, tính phi kim, tính acid của oxide và hydroxide |
3. Bảng tuần hoàn và cấu tạo nguyên tử
Đề bài: Điền các cụm từ “số proton”; “số lớp electron”; “số Z”; “số thứ tự nhóm A”; “số electron”; “số thứ tự chu kì”; “số hiệu nguyên tử”; “số electron lớp ngoài cùng” thích hợp thay cho các số sau đây để cho thấy ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
Lời giải:
1) Bốn đại lượng bằng nhau đầu tiên (1) = (2) = (3) = (4):
$$\text{Số hiệu nguyên tử} = \text{Số Z} = \text{Số proton} = \text{Số electron}$$
Giải thích:
- Số hiệu nguyên tử là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, được kí hiệu là Z.
- Z chính là số đơn vị điện tích hạt nhân, mà mỗi proton mang 1 đơn vị điện tích dương → Z = số proton.
- Vì nguyên tử trung hoà về điện nên số electron = số proton = Z.
→ Bốn đại lượng này luôn bằng nhau với mọi nguyên tử.
2) Quan hệ (5) = (6) — Vị trí chu kì:
$$\text{Số thứ tự chu kì} = \text{Số lớp electron}$$
Giải thích: Theo nguyên tắc sắp xếp, các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp vào cùng một chu kì. Do đó số thứ tự của chu kì = số lớp electron trong nguyên tử của các nguyên tố thuộc chu kì đó.
Ví dụ: Na có 3 lớp electron → Na thuộc chu kì 3.
3) Quan hệ (7) = (8) — Vị trí nhóm A:
$$\text{Số thứ tự nhóm A} = \text{Số electron lớp ngoài cùng}$$
Giải thích: Các nguyên tố có cùng số electron lớp ngoài cùng (cùng số electron hoá trị) được xếp vào cùng một nhóm A. Do đó với nguyên tố nhóm A, số thứ tự nhóm = số electron lớp ngoài cùng.
Ví dụ: Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng (3s²3p⁵) → Cl thuộc nhóm VIIA.
4. Định luật tuần hoàn
Đề bài: Chọn từ hoặc cụm từ thích hợp để hoàn thành nội dung của định luật tuần hoàn.
Lời giải:
Nội dung định luật tuần hoàn:
Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
II. Luyện tập
Câu 1 trang 46
Đề bài: Cho vị trí của các nguyên tố E, T, Q, X, Y trong bảng tuần hoàn rút gọn (chỉ biểu diễn các nguyên tố nhóm A). Có các nhận xét sau:
(1) Thứ tự giảm dần tính kim loại là Y, E, X.
(2) Thứ tự tăng dần độ âm điện là Y, X, T.
(3) Thứ tự tăng dần tính phi kim là T, Q.
(4) Thứ tự giảm dần bán kính nguyên tử là Y, E, X, T.
Số nhận xét đúng là: A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Lời giải:
Từ bảng tuần hoàn rút gọn:
- Y, E, X, T cùng một chu kì (lần lượt thuộc các nhóm IA, IIA, IVA, VIIA).
- Q ở chu kì sau, nhóm VIA.
Xét từng nhận xét:
(1) Thứ tự giảm dần tính kim loại là Y, E, X.
Y, E, X cùng chu kì, theo chiều IA → IIA → IVA (tăng điện tích hạt nhân) → tính kim loại giảm dần: Y > E > X. → Đúng.
(2) Thứ tự tăng dần độ âm điện là Y, X, T.
Y, X, T cùng chu kì → độ âm điện tăng dần: Y < X < T. → Đúng.
(3) Thứ tự tăng dần tính phi kim là T, Q.
- T thuộc nhóm VIIA, ở chu kì trên.
- Q thuộc nhóm VIA, ở chu kì dưới.
So sánh qua nguyên tố trung gian cùng chu kì với T (gọi tạm là R nhóm VIA cùng chu kì T):
- R và T cùng chu kì → T > R (phi kim).
- R và Q cùng nhóm VIA, R ở chu kì trên → R > Q.
- Suy ra: T > Q (phi kim của T mạnh hơn Q).
Thứ tự tăng dần đúng phải là Q, T (không phải T, Q). → Sai.
(4) Thứ tự giảm dần bán kính nguyên tử là Y, E, X, T.
Y, E, X, T cùng chu kì → bán kính giảm dần: Y > E > X > T. → Đúng.
Kết luận: Có 3 nhận xét đúng là (1), (2), (4).
Đáp án: C. 3.
Câu 2 trang 47
Đề bài: Sulfur (S) là nguyên tố thuộc nhóm VIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Trong các phát biểu sau:
(1) Nguyên tử S có 3 lớp electron và có 10 electron p.
(2) Nguyên tử S có 5 electron hoá trị và 6 electron s.
(3) Công thức oxide cao nhất của S có dạng $\text{SO}_3$ và là acidic oxide.
(4) Nguyên tố S có tính phi kim mạnh hơn so với nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 8.
(5) Hydroxide cao nhất của S có dạng $\text{H}_2\text{SO}_4$ và có tính acid.
Số phát biểu đúng là: A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
Lời giải:
S thuộc nhóm VIA, chu kì 3 → Z = 16, cấu hình: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.
Xét từng phát biểu:
(1) Số lớp electron = 3 ✓. Số electron p = 2p⁶ + 3p⁴ = 10 ✓. → Đúng.
(2) Số electron hoá trị = số e lớp ngoài cùng = 3s² + 3p⁴ = 6 (không phải 5). → Sai.
(3) S nhóm VIA → hoá trị cao nhất = VI → oxide cao nhất: $\text{SO}_3$ ✓. $\text{SO}_3$ là acidic oxide ✓. → Đúng.
(4) Z = 8 là oxygen (O). O và S cùng nhóm VIA, O ở chu kì 2, S ở chu kì 3 → trong nhóm A, tính phi kim giảm từ trên xuống → O > S, tức S yếu hơn O. → Sai.
(5) Hydroxide cao nhất của S: $\text{H}_2\text{SO}_4$ ✓, có tính acid (acid mạnh) ✓. → Đúng.
Kết luận: Có 3 phát biểu đúng là (1), (3), (5).
Đáp án: B. 3.
Câu 3 trang 47
Đề bài: X và Y là hai nguyên tố thuộc nhóm A, trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn. Oxide cao nhất của X và Y có dạng là $\text{XO}$ và $\text{YO}_3$. Trong các phát biểu sau:
(1) X và Y thuộc 2 nhóm A kế tiếp nhau.
(2) X là kim loại, Y là phi kim.
(3) $\text{XO}$ là basic oxide và $\text{YO}_3$ là acidic oxide.
(4) Hydroxide cao nhất của Y có dạng $\text{Y(OH)}_6$ và có tính base.
Số phát biểu đúng là: A. 2. B. 3. C. 4. D. 1.
Lời giải:
Bước 1: Xác định nhóm của X, Y.
- Oxide cao nhất $\text{XO}$ → X có hoá trị II → X thuộc nhóm IIA (kim loại).
- Oxide cao nhất $\text{YO}_3$ → Y có hoá trị VI → Y thuộc nhóm VIA (phi kim).
Bước 2: Xét từng phát biểu.
(1) X thuộc IIA, Y thuộc VIA → cách nhau qua các nhóm IIIA, IVA, VA → không kế tiếp nhau. → Sai.
(2) X (nhóm IIA) → kim loại ✓; Y (nhóm VIA) → phi kim ✓. → Đúng.
(3) $\text{XO}$ (oxide kim loại nhóm IIA) → basic oxide ✓; $\text{YO}_3$ (oxide phi kim) → acidic oxide ✓. → Đúng.
(4) Y là phi kim → hydroxide cao nhất phải có dạng acid: $\text{H}_2\text{YO}_4$ (không phải $\text{Y(OH)}_6$) và có tính acid (không phải tính base). → Sai.
Kết luận: Có 2 phát biểu đúng là (2), (3).
Đáp án: A. 2.
Câu 4 trang 47
Đề bài: Borax ($\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7 \cdot 10\text{H}_2\text{O}$), còn gọi là hàn the, là khoáng chất dạng tinh thể. Nhờ có khả năng hoà tan oxide của kim loại, borax được dùng để làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn, chế tạo thuỷ tinh quang học, men đồ sứ,… Một lượng lớn borax được dùng để sản xuất bột giặt.
a) Nêu vị trí trong bảng tuần hoàn của mỗi nguyên tố có trong thành phần của borax và viết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó.
b) Sắp xếp các nguyên tố trên (trừ H) theo chiều bán kính nguyên tử tăng dần và giải thích.
c) Sắp xếp các nguyên tố trên (trừ H) theo chiều độ âm điện giảm dần và giải thích.
Lời giải:
Các nguyên tố có trong borax: H, B, O, Na.
a) Vị trí và cấu hình electron:
| Nguyên tố | Z | Cấu hình electron | Vị trí |
|---|---|---|---|
| H | 1 | 1s¹ | Ô 1, chu kì 1, nhóm IA |
| B | 5 | 1s²2s²2p¹ | Ô 5, chu kì 2, nhóm IIIA |
| O | 8 | 1s²2s²2p⁴ | Ô 8, chu kì 2, nhóm VIA |
| Na | 11 | 1s²2s²2p⁶3s¹ | Ô 11, chu kì 3, nhóm IA |
b) Sắp xếp tăng dần bán kính nguyên tử (trừ H):
So sánh B, O, Na:
- B và O cùng chu kì 2, từ B (IIIA) → O (VIA) là chiều tăng điện tích hạt nhân → bán kính giảm → B > O.
- B và Na: Na ở chu kì 3 nhóm IA (góc dưới bên trái) — có bán kính lớn nhất trong số 3 nguyên tố; B ở chu kì 2 → Na > B.
→ Thứ tự tăng dần bán kính: O < B < Na.
Giải thích: Bán kính nguyên tử phụ thuộc số lớp electron và lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng. Na có nhiều lớp electron nhất (3 lớp) nên bán kính lớn nhất; O và B cùng có 2 lớp nhưng O có điện tích hạt nhân lớn hơn nên lực hút mạnh hơn, bán kính nhỏ hơn.
c) Sắp xếp giảm dần độ âm điện (trừ H):
- B và O cùng chu kì 2 → độ âm điện tăng từ B đến O → O > B.
- B và Na: Na là kim loại điển hình (nhóm IA, chu kì 3) → độ âm điện rất nhỏ → B > Na.
→ Thứ tự giảm dần độ âm điện: O > B > Na.
Giải thích: O nằm ở vị trí gần góc trên bên phải (chu kì 2, nhóm VIA) → có khả năng hút electron mạnh nhất. Na ở vị trí góc dưới bên trái (chu kì 3, nhóm IA) → có khả năng hút electron yếu nhất.
Câu 5 trang 47
Đề bài: Công thức cấu tạo của phân tử cafein, một chất gây đắng tìm thấy nhiều trong cafe và trà được biểu diễn ở hình bên.
a) Nêu vị trí của các nguyên tố tạo nên cafein trong bảng tuần hoàn.
b) So sánh tính phi kim, bán kính nguyên tử và độ âm điện của các nguyên tố đó (trừ H) và giải thích.
Lời giải:
(Lưu ý: Dựa vào công thức cấu tạo của cafein trong sách, các nguyên tố tạo nên cafein gồm: C, H, N, O.)
a) Vị trí trong bảng tuần hoàn:
| Nguyên tố | Z | Vị trí |
|---|---|---|
| H | 1 | Ô 1, chu kì 1, nhóm IA |
| C | 6 | Ô 6, chu kì 2, nhóm IVA |
| N | 7 | Ô 7, chu kì 2, nhóm VA |
| O | 8 | Ô 8, chu kì 2, nhóm VIA |
b) So sánh tính phi kim, bán kính và độ âm điện (trừ H):
C, N, O cùng thuộc chu kì 2, theo thứ tự C → N → O là chiều tăng dần điện tích hạt nhân.
Áp dụng quy luật biến đổi trong chu kì:
- Tính phi kim: tăng dần → C < N < O.
- Bán kính nguyên tử: giảm dần → C > N > O.
- Độ âm điện: tăng dần → C < N < O.
Giải thích: C, N, O cùng có 2 lớp electron nhưng điện tích hạt nhân tăng dần (Z = 6, 7, 8). Do số lớp không đổi và điện tích tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng tăng → bán kính nguyên tử giảm, khả năng hút electron tăng → độ âm điện và tính phi kim đều tăng từ C đến O.
Câu 6 trang 47
Đề bài: Một loại hợp kim nhẹ, bền được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật hàng không chứa hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn và có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 25.
a) Viết cấu hình electron, từ đó xác định vị trí của hai nguyên tố A và B trong bảng tuần hoàn.
b) So sánh tính chất hoá học của A với B và giải thích.
Lời giải:
a) Xác định A và B:
Bước 1: Lập hệ phương trình.
Gọi $Z_A$, $Z_B$ là số đơn vị điện tích hạt nhân của A, B. Giả sử $Z_A < Z_B$:
- A, B kế tiếp nhau cùng chu kì → $Z_B – Z_A = 1$.
- Tổng: $Z_A + Z_B = 25$.
Bước 2: Giải hệ.
$$\begin{cases} Z_B – Z_A = 1 \\ Z_A + Z_B = 25 \end{cases} \Rightarrow Z_A = 12; ; Z_B = 13$$
Bước 3: Cấu hình electron và vị trí.
- A (Z = 12, magnesium — Mg):
- Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s².
- Vị trí: ô 12, chu kì 3, nhóm IIA.
- B (Z = 13, aluminium — Al):
- Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.
- Vị trí: ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA.
b) So sánh tính chất hoá học của A và B:
A (Mg) và B (Al) cùng chu kì 3, theo chiều A → B là chiều tăng điện tích hạt nhân.
Áp dụng quy luật biến đổi trong chu kì:
- Tính kim loại: A > B (Mg có tính kim loại mạnh hơn Al).
- Tính base của hydroxide: $\text{Mg(OH)}_2$ (base yếu) > $\text{Al(OH)}_3$ (hydroxide lưỡng tính).
Giải thích: Cùng chu kì 3, từ Mg đến Al, điện tích hạt nhân tăng → lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng → khả năng nhường electron giảm → tính kim loại giảm. Do đó tính kim loại của Mg mạnh hơn Al.
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