Đáp án Hóa học 10 cánh diều Bài 6. CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

BÀI 6: CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

I. LỊCH SỬ PHÁT MINH

Câu 1: Mendeleev sắp xếp 9 nguyên tố như bảng 6.1 theo những nguyên tắc nào?

Trả lời:

Mendeleev sắp xếp 9 nguyên tố như bảng 6.1 theo nguyên tắc:

• Tăng dần khối lượng nguyên tử từ trái sang phải, từ trên xuống dưới.
• Các nguyên tố trong cùng 1 dãy có tính chất tương tự nhau.

Câu 2: Hãy chỉ ra nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố vào bảng tuần hoàn năm 1869 của Mendeleev (nguyên tắc theo hàng ngang, theo cột dọc).

Trả lời:

Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố vào bảng tuần hoàn năm 1869 của Mendeleev:

• Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau được sắp xếp vào cùng một hàng.
• Theo hàng dọc, các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử.

Câu hỏi luyện tập 1: Trong hình 6.1, Mendeleev có ghi: Au = 197? và Bi = 210?. Theo em, ý nghĩa của dấu hỏi chấm ở đây là gì?

Trả lời:

Dấu ? biểu thị cho dự đoán của ông và các chất đó có thể còn thiếu chưa phát hiện được.

II. NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Câu 3: Quan sát bảng tuần hoàn ở phụ lục 1 và cho biết trong bảng có bao nhiêu hàng, bao nhiêu cột và bao nhiêu nguyên tố hóa học.

Trả lời:

- Tổng số hàng: 8

- Tổng số cột: 18

- Tổng số nguyên tố hóa học: 118

III. CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Câu 4: Hãy cho biết những thông tin thu được từ ô nguyên tố Vanadium

Trả lời:

Ô nguyên tố Vanadium cho biết các thông tin sau:

- Kí hiệu hóa học: V

- Tên nguyên tố: Vanadium

- Số hiệu nguyên tử: 23

- Nguyên tử khối trung bình: 50,942

Câu hỏi vận dụng 1: Nguyên tố phổ biến nhất Trái Đất nằm ở ô số bao nhiêu trong bảng tuần hoàn?

Trả lời:

Nguyên tố phổ biến nhất Trái Đất là oxygen, oxygen nằm ở ô số 8 trong bảng tuần hoàn

Câu hỏi vận dụng 2: Nguyên tố được bổ sung vào muối ăn để giảm nguy cơ bướu cổ thuộc chu kì nào trong bảng tuần hoàn?

Trả lời:

Nguyên tố được bổ sung vào muối ăn là iodua, iodua nằm ở ô số 53 trong bảng tuần hoàn.

Câu 5: Quan sát bảng tuần hoàn (Phụ lục 1) và cho biết các nguyên tố nhóm IA có đặc điểm về cấu hình electron tương tự nhau như thế nào?

Trả lời:

- Cấu hình electron của các nguyên tố nhóm IA:

H: 1s¹ ; Li: 2s¹ ; Na: 3s¹ ; K: 4s¹ ; Rb: 5s¹ ; Cs: 6s¹ ; Fr: 7s¹

- Các nguyên tố nhóm IA là các nguyên tố nhóm s, chỉ có 1 electron ở lớp ngoài cùng (ns¹).

IV. LIÊN HỆ GIỮA CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ VÓI VỊ TRÍ CỦA NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN

Câu 6: Viết cấu hình electron nguyên tử Na. Cho biết trong bảng tuần hoàn, Na nằm ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA. Nêu mối liên hệ giữa số hiệu nguyên tử, số lớp electron, số electron lớp ngoài cùng và vị trí của Na trong bảng tuần hoàn.

Trả lời:

Cấu hình electron của Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹

- Trong bảng tuần hoàn, Na nằm ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA.

• Số hiệu nguyên tử = số thứ tự ô = 11
• Số lớp electron = số thứ tự chu kì = 3
• Số electron lớp ngoài cùng = 1e

Câu hỏi luyện tập 2:  Từ cấu hình electron của Fe là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s², hãy xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn.

Trả lời:

Vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn:

• Ô thứ 26
• Có 4 lớp electron: chu kì 4
• Lớp e ngoài cùng là 3d⁶4s²: nhóm VIIIB

V. PHÂN LOẠI NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

Câu hỏi luyện tập 3: Dựa theo cấu hình electron, hãy phân loại các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt là 11, 20, 29.

Trả lời:

- Z = 11: 1s²2s²2p⁶3s¹

- Z = 20: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

- Z = 29: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹4s²

- Nguyên tố Z = 11: là nguyên tố s, thuộc nhóm IA, chu kì 3

- Nguyên tố Z = 20: là nguyên tố s, nhóm IIA, chu kì 4

- Nguyên tố Z = 29: là nguyên tố d, nhóm IB, chu kì 4

Câu 7: Thu thập thông tin để cho biết hiện nay có khoảng bao nhiêu nguyên tố là kim loại, phi kim, khí hiếm.

Trả lời:

- Có gần 90 nguyên tố kim loại, chúng nằm ở các vị trí:

• Nhóm IA (trừ hydrogen) và nhóm IIA.
• Nhóm IIIA (trừ bor) và một phần các nhóm IVA, VA, VIA.
• Các nhóm từ IB đến VIIIB.
• Họ lantan và actini được xếp thành hai hàng ở cuối bảng tuần hoàn.

- Có khoảng 18 nguyên tố phi kim.

- Có 6 nguyên tố nhóm khí hiếm.

Câu hỏi vận dụng 3: Hãy thu thập thông tin về các vấn đề sau:

1. Ngoài Mendeleev, còn có những nhà khoa học nào cūng có đóng góp vào công việc xây dựng bảng và quy định luật tuần hoàn, dù ở những mức độ khác nhau?
2. Mendeleev đã tiên đoán chi tiết về ba tiền tố nào? Nêu cụ thể những tiên đoán đó.
3. Sưu tầm hình ảnh các bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học khác nhau.

Trả lời:

1. Ngoài Mendeleev, còn có những nhà khoa học khác đóng góp vào công việc xây dựng bảng và quy luật tuần hoàn, dù ở những mức độ khác nhau như:

- Berzelius người Thụy Điển: đề xuất phân loại theo kim loại và phi kim, tuy nhiên cách phân loại trên có những nhược điểm sau:

• Có những nguyên tố vừa thể hiện tính kim loại và phi kim.
• Các nguyên tố không có tính kim loại cũng không có tính phi kim (các nguyên tố khí hiếm).

- Phân loại theo nhóm tự nhiên:

• Dobreiner (1780 – 1849) người Đức: xếp các nguyên tố thành “bộ ba” có tính chất giống nhau là Calcium (40), Stronti (88), Barium (137) có những tính chất tương tự nhau.
• Newland (1837 – 1898) người Anh: xếp các nguyên tố thành “bộ tám”, ông nhận thấy 8 nguyên tố sắp xếp sau lặp lại tính chất 8 nguyên tố đứng trước như luật “bát bộ” trong âm nhạc.
• Một số nhà bác học khác chia các nguyên tố thành nhóm kim loại kiềm, nhóm halogen, nhóm oxygen - sulfur ...
• Mayer – nhà hóa học người Đức: năm 1869 vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi thể tích nguyên tử, ông nhận thấy có sự biến đổi tuần hoàn.

2. Mendeleev đã tiên đoán chi tiết về tính chất của đơn chất và hợp chất của 3 nguyên tố Scandi (Sc), Gali (Ga) và Germani (Ge).

Tiên đoán đó là: “Tính chất của các đơn chất, cấu tạo và tính chất các hợp chất của chúng có tính tuần hoàn theo khối lượng nguyên tử của các nguyên tố”.

BÀI TẬP

Câu 1: Mendeleev sắp xếp các nguyên tố hóa học vào bảng tuần hoàn dựa theo quy luật về

1. khối lượng nguyên tử                                
2. cấu hình electron
3. số hiệu nguyên tử                                      
4. số khối

Trả lời:

Câu đúng: A.

Câu 2: Nguyên tố X và Y có số hiệu nguyên tử lần lượt là 21 và 35. Viết cấu hình electron, từ đó xác định vị trí của X, Y (số thứ tự của ô nguyên tố, chu kì và nhóm) trong bảng tuần hoàn.

Trả lời:

- Cấu hình electron của nguyên tố X (Z = 21) là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²

• Số hiệu nguyên tử = số thứ tự ô nguyên tố X = 21.
• Có 4 lớp electron ⇒ X thuộc chu kì 4
• Cấu hình electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng là 3d14s2 ⇒ Thuộc nhóm IIIB

- Cấu hình electron của nguyên tố Y (Z = 35) là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵

• Số hiệu nguyên tử = số thứ tự ô nguyên tố Y = 35.
• Có 4 lớp electron ⇒ Y thuộc chu kì 4
• Có 7 electron lớp ngoài cùng ⇒ Thuộc nhóm VIIA.

Câu 3: Bằng cách viết cấu hình electron, hãy xác định những nguyên tố nào thuộc khối s, những nguyên tố nào thuộc khối p ở chu kì 2 trong bảng tuần hoàn.

Trả lời:

• Nguyên tố ở chu kì 2 có 2 lớp electron.
• Các nguyên tố thuộc khối s có cấu hình electron như sau: 1s¹, 1s², 1s²2s¹, 1s²2s²
• Các nguyên tố thuộc khối p có cấu hình electron như sau: 1s²2s²2p¹, 1s²2s²2p², 1s²2s²2p³, 1s²2s²2p⁴, 1s²2s²2p⁵, 1s²2s²2p⁶