4. Ôn tập chương 2

Sắt (iron) là vật liệu dùng làm bộ khung cho các công trình xây dựng, các khung giàn cho các loại cầu vượt, cầu bắc qua sông, cầu đi bộ,... Nguyên tố sắt nằm ở ô 26 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của nguyên tử iron là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².                  

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸.

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²4p⁶.                  

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s¹.

Phương pháp giải:

- Các bước viết cấu hình electron của nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử

+ Bước 2: Các electron được phân bố theo thứ tự các AO có mức năng lượng tăng dần, theo các nguyên lí và quy tắc phân bố electron trong phân tử

+ Bước 3: Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp trong một lớp và theo thứ tự của các lớp electron

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tử Fe nằm ở ô 26 trong bảng tuần hoàn => nguyên tử Fe có 26 electron

=> Phân mức năng lượng electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

=> Cấu hình electron của nguyên tử X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

=> Đáp án: A

Các muối của nguyên tố chromium được dùng trong ngành thuộc da, làm phụ gia cho xăng, chất nhuộm màu xanh lục hay màu hồng ngọc cho đồ gốm, trang thiết bị trong dàn khoan, thuốc nhuộm, sơn và chất vệ sinh cho đồ dùng thuỷ tinh trong phòng thí nghiệm. Nguyên tử nguyên tố Cr có cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹. Vị trí của nguyên tố Cr trong bảng tuần hoàn:

A. ô 24, chu kì 3, nhóm IA.               

B. ô 24, chu kì 4, nhóm VIB.

C. ô 24, chu kì 4, nhóm VIA.            

D. ô 24, chu kì 4, nhóm IB.

Phương pháp giải:

- Từ cấu hình electron của nguyên tử 

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

Lời giải chi tiết:

- Cấu hình electron nguyên tử Cr: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

=> Cr ở chu kì 4, nhóm VIB, ô số 24

=> Đáp án: B

Dữ kiện sử dụng cho OT2.3. và OT2.4. Cho các nguyên tố: Ca, C, F, O, Be.

Dãy các nguyên tố nào sau đây sắp xếp theo chiều tăng dần độ âm điện của nguyên tử?

A. C, F, Ca, O, Be.                                        

B. Ca, Be, C, O, F.

C. F, O, C, Be, Ca.                             

D. O, C, F, Ca, Be.

Phương pháp giải:

- Xu hướng biến đổi độ âm điện:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi độ âm điện để xác định đáp án đúng

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi độ âm điện

+ Trong cùng một chu kì 2, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần độ âm điện là: Be < C < O < F (1)

+ Trong cùng một nhóm IIA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần độ âm điện là: Ca < Be (2)

=> Từ (1) và (2) ta có dãy sắp xếp theo chiều tăng dần độ âm điện:

Ca < Be < C < O < F

Đáp án: B  

Dãy các nguyên tố nào sau đây sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử ?

A. C, F, Ca, O, Be.                             

B. Ca, Be, C, O, F.

C. F, O, C, Be, Ca.                             

D. O, C, F, Ca, Be.

Phương pháp giải:

- Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử để xác định đáp án đúng

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử

+ Trong cùng một chu kì 2, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần bán kính nguyên tử là: F < O < C < Be (1)

+ Trong cùng một nhóm IIA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần bán kính nguyên tử là: Be < Ca (2)

=> Từ (1) và (2) ta có dãy sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử:

F < O < C < Be < Ca

=> Đáp án: C

Silicon được dùng trong công nghệ sản xuất chip máy tính hiện đại. Aluminium được dùng để làm vỏ phủ vệ tinh nhân tạo hay khí cầu nhằm tăng nhiệt độ nhờ nó có tính hấp thụ bức xạ điện từ Mặt Trời khá tốt. Phosphorus là một khoảng chất thiết yếu đối với sự phát triển của xương và răng. Hãy so sánh tính phi kim của Si, Al và P.

Phương pháp giải:

- Xu hướng biến đổi tính kim loại, tính phi kim:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính kim loại, tính phi kim

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính phi kim là: Al < Si < P

Sodium hydroxide được ứng dụng trong khâu loại bỏ acid béo để tinh chế dầu thực vật, động vật trước khi dùng để sản xuất thực phẩm. Magnesium hydroxide là một thành phần phổ biến của các thuốc kháng acid cũng như các thuốc nhuận tràng. Aluminium hydroxide được dùng trong sản xuất gốm sứ, thuỷ tinh và sản xuất giấy. So sánh tính base của NaOH, Mg(OH)₂, Al(OH)₃.

Phương pháp giải:

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

Al(OH)₃ < Mg(OH)₂ < Na(OH)

Oxide cao nhất của một nguyên tố là RO₃. Nó có trong thành phần của oleum, được sử dụng trong sản xuất nhiều chất nổ. Trong hợp chất khí của R với hydrogen có 5,88% hydrogen về khối lượng. Xác định nguyên tố R.

Phương pháp giải:

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

- Công thức thành phần phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong hợp chất X_aY_b:

\(\% {m_X} = \frac{{a.{A_X}}}{{{A_{{X_a}{Y_b}}}}}.100\%  = \frac{{a.{A_X}}}{{a.{A_X} + b.{A_Y}}}.100\% \)

            Trong đó:        + A_X là nguyên tử khối của nguyên tố X

                                  + A_Y là nguyên tử khối của nguyên tố Y

Lời giải chi tiết:

- Công thức oxide cao nhất của R là RO₃ => R thuộc nhóm VIA => Hợp chất khí với hydrogen của R là H₂R

- Có  \(\% {m_H} = \frac{{2.{A_H}}}{{1.{A_R} + 2.{A_H}}}.100\%  = \frac{{2.1}}{{1.{A_R} + 2.1}}.100\%  = 5,88\% \) => A_R = 32

- R có A_R = 32 => R là nguyên tố Sulfur (S)

Hợp chất khí với hydrogen của nguyên tố R là RH₄. Oxide cao nhất của R chứa 53,3% oxygen về khối lượng. Oxide này được sử dụng trong ngành xây dụng, như sản xuất bê tông. Tìm nguyên tố R.

Phương pháp giải:

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

- Công thức thành phần phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong hợp chất X_aY_b:

\(\% {m_X} = \frac{{a.{A_X}}}{{{A_{{X_a}{Y_b}}}}}.100\%  = \frac{{a.{A_X}}}{{a.{A_X} + b.{A_Y}}}.100\% \)

            Trong đó:        + A_X là nguyên tử khối của nguyên tố X

                                  + A_Y là nguyên tử khối của nguyên tố Y

Lời giải chi tiết:

- Hợp chất khí với hydrogen của nguyên tố R là RH₄ => R thuộc nhóm IVA

=> Công thức oxide cao nhất của R là RO₂

- Có \(\% {m_O} = \frac{{2.{A_O}}}{{1.{A_R} + 2.{A_O}}}.100\%  = \frac{{2.16}}{{1.{A_R} + 2.16}}.100\%  = 53,33\% \) => A_R = 28

- R có A_R = 28 => R là nguyên tố Silicon (Si)

Trong sản xuất thịt chế biến sẵn, người ta thường bổ sung một hợp chất có công thức dạng X₂Y đề ức chế sự sinh sôi phát triển của vi khuẩn trong thịt, giúp thịt lâu hư, tránh các trường hợp ngộ độc thực phẩm do thịt bị ôi thiu. Phân tử X₂Y có tổng số proton là 23. Biết X, Y ở hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì. Tìm công thức phân tử của X₂Y

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Hai nguyên tố ở 2 nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì " ta có 2 trường hợp

+ TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 1 đơn vị điện tích hạt nhân => p₁ - p₂ = 1

+ TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 11 đơn vị điện tích hạt nhân (điều kiện: hai nguyên tố thuộc chu kì 4 trở đi) => p₁ - p₂ = 11

- Có ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

=> Xác định nguyên tố trong bảng tuần hoàn

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử X lần lượt là p₁

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử Y lần lượt là p₂

- Phân tử X₂Y có tổng số proton là 23 => 2.p₁ + p₂ = 23 (1)

*Xét TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 1 đơn vị điện tích hạt nhân

- TH1.1: X hơn Y 1 đơn vị điện tích hạt nhân

=> p₁ - p₂ = 1 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 7; p₂ = 8

=> X là nguyên tố Oxygen (O) và Y là nguyên tố Nitrogen (N)

=> Công thức của phân tử X₂Y là NO₂

- TH1.2: Y hơn X 1 đơn vị điện tích hạt nhân

=> p₂ - p₁ = 1 (2’)

=> Từ (1) và (2’) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 8,333; p₂ = 7,333 => Loại

*Xét TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 11 đơn vị điện tích hạt nhân (điều kiện: hai nguyên tố thuộc chu kì 4 trở đi)

- TH2.1: X hơn Y 11 đơn vị điện tích hạt nhân

=> p₁ - p₂ = 11 (3)

=> Từ (1) và (3) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 11,333; p₂ = 0,333 " Loại

- TH2.2: Y hơn X 11 đơn vị điện tích hạt nhân

=> p₂ - p₁ = 11 (3’)

=> Từ (1) và (3’) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 4; p₂ = 15 => Loại (Do 2 nguyên tố đều không thuộc chu kì 4 trở đi)

=> Vậy công thức của phân tử X₂Y là NO₂

Có hai nguyên tố X, Y thuộc cùng nhóm và ở hai chu kì liên tiếp, tổng số đơn vị điện tích hạt nhân của X và Y là 58. Trong đó, một nguyên tố đóng vai trò quan trọng đối với hệ thần kinh, đặc biệt ở người già thiếu chất này dễ bị suy nhược thần kinh, trí nhớ kém, tinh thần không ổn định, đau đầu. Oxide của nguyên tố còn lại nhờ tính ổn định nhiệt cao nên được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp gốm sứ, thuỷ tinh và quang học. Xác định X, Y.

Phương pháp giải:

- Hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn => ta có 4 trường hợp

+ TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 2 đơn vị điện tích hạt nhân (chỉ có ₁H và ₃Li)

+ TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 8 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 2, 3 và 4) => p₁ - p₂ = 8

+ TH3: hai nguyên tố hơn kém nhau 18 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 4, 5 và 6) => p₁ - p₂ = 18

+ TH4: hai nguyên tố hơn kém nhau 32 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 6 và 7) => p₁ - p₂ = 32

- Có ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

Lời giải chi tiết:

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử X lần lượt là p₁

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử Y lần lượt là p₂

- Tổng số đơn vị điện tích hạt nhân của X và Y là 58 => p₁ + p₂ = 58 (1)

- Giả sử X đứng trước Y, hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn " ta có 4 trường hợp

* Xét TH1: hai nguyên tố hơn kém nhau 2 đơn vị điện tích hạt nhân (chỉ có ₁H và ₃Li) => Loại vì tổng số đơn vị điện tích hạt nhân của X và Y là 58

* Xét TH2: hai nguyên tố hơn kém nhau 8 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 2, 3 và 4) => p₁ - p₂ = 8 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 33, p₂ = 25 => Loại vì không cùng nhóm A

*Xét TH3: hai nguyên tố hơn kém nhau 18 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 4, 5 và 6) => p₁ - p₂ = 18 (3)

=> Từ (1) và (3) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 38, p₂ = 20

- Nguyên tử X có 38 electron => X là nguyên tố Strontium (Sr)

- Nguyên tử Y có 20 electron => Y là nguyên tố Calcium (Ca)

*Xét TH4: hai nguyên tố hơn kém nhau 32 đơn vị điện tích hạt nhân (hai nguyên tố nằm trong chu kì 6 và 7) => p₁ - p₂ = 32 (4)

=> Từ (1) và (4) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 45, p₂ = 13 => Loại vì không thuộc chu kì 6 và 7

=> Vậy X là nguyên tố Strontium (Sr) và Y là nguyên tố Calcium (Ca)