Bài 1 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Những câu sau đây, câu nào sai? A. Trong chu kì, các nguyên tố được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần. B. Trong chu kì, các nguyên tố được xếp theo chiều số hiệu nguyên tử tăng dần. C. Nguyên tử của các nguyên tố cùng chu kì có số electron bằng nhau. D. Chu kì bao giờ cũng bắt đầu là một kim loại kiềm, cuối cùng là một khí hiếm (trừ chi kì 1). Giải Câu C sai: Nguyên tử các nguyên tố cùng chu kì có số lớp electron bằng nhau chứ không phải là số electron bằng nhau. Câu D đúng với chu kì 2, 3, 4, 5, 6 và 7, sai đối với chu kì 1. Chọn C Bài 2 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. a) Dựa trên nguyên tắc nào người ta xếp các nguyên tố thành chu kì, nhóm? b) Thế nào là chu kì? Bảng tuần hoàn có bao nhiêu chu kì nhỏ, bao nhiêu chu kì lớn? Mỗi chu kì có bao nhiêu nguyên tố? Giải a) Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp thành một chu kì. Các nguyên tố có cùng số electron ở lớp ngoài cùng thì được xếp vào một nhóm. b) Chu kì là dãy các nguyên tố hóa học mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. Bảng tuần hoàn có 3 chu kì nhỏ (chu kì 1, 2, 3) với số nguyên tố tương ứng là 2, 8, 8. Bảng tuần hoàn có 4 chu kì lớn (4, 5, 6, 7) với số nguyên tố tương ứng 18, 18, 32, 32 (trong đó chu kì 7 chưa hoàn chỉnh mới có 16 nguyên tố). Bài 3 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Trong bảng tuần hoàn, nhóm A nào gồm tất cả các nguyên tố là kim loại? Nhóm nào gồm hầu hết các nguyên tố là phi kim, nhóm nào gồm các nguyên tố khí hiếm? Đặc điểm số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử trong nhóm trên. Giải - Nhóm A gồm các nguyên tố là kim loại: Nhóm IA có 1 electron lớp ngoài cùng (trừ H). - Nhóm A gồm hầu hết các nguyên tố là phi kim: Nhóm VIIA có 7 electron ở lớp ngoài cùng. - Nhóm gồm các khí hiếm: Nhóm VIIIA có 8 electron ở lớp ngoài cùng. Bài 4 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Tổng số hạt proton, nơtron, electron của các nguyên tử một nguyên tố thuộc nhóm VIIA là 28. a) Tính nguyên tử khối. b) Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố đó. Giải a) Trong nguyên tử Y: \(\left\{ \matrix{ \text{Số}\,p = \text{số}\,e = Z \hfill \cr \text{Số}\,n = N \hfill \cr} \right.\) Theo đề bài ta có: \(2Z + N = 28 \Rightarrow N = 28 - 2Z\) Nguyên tử bền: \(Z \le N \le 1,5Z \Rightarrow Z \le 28 - 2Z \le 1,5Z\) \(\Rightarrow 8 \le Z \le 9,33.\) Vậy \(Z \in \left\{ {8;9} \right\}.\) Tuy nhiên trong 2 giá trị của Z ta chọn được 1 giá trị Z cho số khối A và số thứ tự nhóm thích hợp nhờ vào bảng biện luận sau: Z89N = 28 – 2Z1210A = Z + N2019Kết luậnLoạiFVậy nguyên tố cần tìm là F (flo). b) Cấu hình e của F: \(1{s^2}2{s^2}2{p^5}.\) Bài 5 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Oxit cao nhất của một nguyên tố là \(R{O_3}\), trong hợp chất của nó với hiđro có 5,88% hiđro về khối lượng. Xác định nguyên tố đó. Giải Oxit cao nhất của nguyên tố R ứng với công thức \(R{O_3} \Rightarrow R\) thuộc nhóm VIA, hợp chất khí với hiđro của R là \(R{H_2}.\) Ta có: \(\% H = 5,88\% \Rightarrow {{1.2} \over {\left( {R + 1.2} \right)}}.100 = 5,88 \) \(\Rightarrow R = 32 \Rightarrow R\) là nguyên tố S (lưu huỳnh). Bài 6 trang 60 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Hợp chất khí với hiđro của một nguyên tố là \(R{H_4}\). Oxit cao nhất của nó chứa 53,3% oxi về khối lượng. Tìm nguyên tố đó. Giải Hợp chất khí với hiđro của nguyên tố R ứng với công thức \(R{H_4} \Rightarrow \) R thuộc nhóm IVA, oxit cao nhất của R là \(R{O_2}\). Ta có: \(\% O = 53,3\% \Rightarrow {{2.16} \over {\left( {R + 2.16} \right)}}.100 = 53,3 \) \(\Rightarrow R = 28 \Rightarrow R\) là Si (Silic). Bài 7 trang 61 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Khi cho 0,6g một kim loại nhóm IIA tác dụng hết với nước tạo ra 0,336 lít khí hiđro (ở điều kiện tiêu chuẩn). Xác định kim loại đó. Giải Đặt kí hiệu của kim loại cần tìm là M, khối lượng mol nguyên tử của M là M. Phương trình phản ứng: \(\eqalign{ & \,\,\,M + 2{H_2}O \to M{\left( {OH} \right)_2} + {H_2} \uparrow \cr & 0,015\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,015 = {{0,336} \over {22,4}} \cr} \) Ta có: \(0,015M = 0,6 \Rightarrow M = 40\left( {g/mol} \right).\) Vậy M là nguyên tố Ca. Bài 8 trang 61 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Hai nguyên tố A và B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 25. a) Viết cấu hình electron để xác định hai nguyên tố A và B thuộc chu kì nào, nhóm nào. b) So sánh tính chất hóa học của chúng. Giải a) Gọi số điện tích hạt nhân của nguyên tố A là \({Z_A}\), số điện tích hạt nhân của nguyên tố B là \({Z_B}\). Theo đề bài ta có \(\left\{ \matrix{ {Z_A} - {Z_B} = 1 \hfill \cr {Z_A} + {Z_B} = 25 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{ {Z_A} = 13\,\,\left( {Al} \right) \hfill \cr {Z_B} = 12\,\,\left( {Mg} \right) \hfill \cr} \right.\) Cấu hình electron của Al: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^1}.\) Al thuộc chu kì 3, nhóm IIIA. Cấu hình electron của Mg: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}.\) Mg thuộc chu kì 3, nhóm IIA. b) Al và Mg thuộc cùng chu kì. Theo quy luật, Mg có tính kim loại mạnh hơn Al. Bài 9 trang 61 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Cho 8,8g một hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp nhau và thuộc nhóm IIIA, tác dụng với HCl dư thì thu được 6,72 lít khí hiđro ở điều kiện tiêu chuẩn. Dựa vào bảng tuần hoàn hãy cho biết tên của hai kim loại đó. Giải Đặt kí hiệu kim loại thứ nhất là A, khối lượng mol là A (x mol); Kim loại thứ 2 là B, khối lượng mol là B (y mol). \( \Rightarrow \) Kí hiệu chung là M, khối lượng mol nguyên tử trung bình là M (a mol). \(\eqalign{ & \,\,2M + 6HCl \to 2MC{l_3} + 3{H_2} \uparrow \cr & \,\,\,0,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3 = {{6,72} \over {22,4}} \cr} \) Ta có: \(0,2.M = 8,8 \Rightarrow M = 44 \) \(\Rightarrow A = 27\,\,\left( {Al} \right) < M = 44 < B = 70\,\,\left( {Ga} \right).\) Vậy kim loại cần tìm là Al và Ga. Bài 10 trang 61 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Nguyên tố X có cấu hình electron như sau: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^5}4{s^1}\). Hãy xác định: a) Vị trí của X trong bảng tuần hoàn. b) Nêu tính chất hóa học cơ bản của X. Giải a) Cấu hình e của X: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^5}4{s^1}.\) X là nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm VIB. b) X là kim loại chuyển tiếp. Hóa trị cao nhất đối với X của oxi là 6. Công thức oxit cao nhất là \(X{O_3}.\) Bài 11 trang 61 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm IA: Li, Na, K, Rb, Cs. Hãy sắp xếp các nguyên tố đó theo chiều giảm dần của bán kính nguyên tử, giải thích. Giải Cấu hình electron của các nguyên tố nhóm IA: \(\eqalign{ & Li\left( {Z = 3} \right):\,\,\,\,\,\,\,1{s^2}2{s^1} \cr & Na\left( {Z = 11} \right):\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^1} \cr & K\left( {Z = 19} \right):\,\,\,\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}4{s^1} \cr & Rb\left( {Z = 37} \right):\,\,1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^{10}}4{s^2}4{p^6}5{s^1} \cr & Cs\left( {Z = 55} \right):\cr&1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^{10}}4{s^2}4{p^6}4{d^{10}}5{s^2}5{p^6}6{s^1} \cr} \) Các nguyên tố nàu đều thuộc nhóm IA. Theo quy luật biến đổi bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm A thì bán kính nguyên tử của các nguyên tố này giảm dần theo thứ tự: \({R_{Cs}} < {R_{Rb}} < {R_K} < {R_{Na}} < {R_{Li}}.\)
