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

MỞ ĐẦU

Chu kì 2 gồm các nguyên tố cùng có hai lớp electron. Hỏi các nguyên tố nào sau đây thuộc về chu kì 2: Mg (Z = 12), Li (Z = 3), P (Z = 15), F (Z = 9)?

Giải nhanh:

Mg: 1s²2s²2p⁶3s²

Li: 1s²2s¹

P: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

F: 1s²2s²2p⁵

⇒ Các nguyên tố thuộc chu kì 2 là: Li và F.

I. LỊCH SỬ PHÁT MINH

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

Giải nhanh:

Nguyên tắc: theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử và nhận thấy các nguyên tố trong một hàng có tính chất tương tự nhau.

Câu hỏi 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).

Giải nhanh:

Nguyên tắc: 

+ 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.

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?

Giải nhanh:

Ý nghĩa: dự đoán của Mendeleev về những nguyên tố này.

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

Câu hỏi 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.

Giải nhanh:

Bảng tuần hoàn có 7 hàng, 18 cột và 118 nguyên tố hóa học.

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

Câu hỏi 4: Hãy cho biết những thông tin thu được từ ô nguyên tố vanadium.

Giải nhanh:

- Số hiệu nguyên tử: 23

- Kí hiệu hóa học: V

- Tên nguyên tố: Vanadium

- Nguyên tử khối trung bình: 50,942.

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

Giải nhanh:

Nằm ở ô số 8 trong bảng tuần hoàn.

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?

Giải nhanh:

Thuộc chu kì 5 trong bảng tuần hoàn.

Câu hỏi 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.

Giải nhanh:

Đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng nên cấu hình electron lớp ngoài cùng có dạng ns¹.

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

Câu hỏi 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.

Giải nhanh:

- Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s¹

- Số hiệu nguyên tử = số electron = số thứ tự ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

- Số thứ tự chu kì = số lớp electron của nguyên tử nguyên tố.

- Số thứ tự nhóm = số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố.

Luyện tập 2: Từ cấu hình electron của Fe là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s². Hãy xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn.

Giải nhanh:

Thuộc ô số 26, chu kì 4 nhóm VIIIB.

V. PHÂN LOẠI NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

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.

Giải nhanh:

- Z = 11: 1s²2s²2p⁶3s¹ là nguyên tố s, thuộc nhóm IA, chu kì 3

- Z = 20: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² là nguyên tố s, nhóm IIA, chu kì 4

- Z = 29: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹4s² là nguyên tố d, nhóm IB, chu kì 4

Vận dụng 3: Hãy thu thập thông tin về các vấn đề sau:

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

2. Mendeleev đã tiên đoán chi tiết về ba nguyên 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.

Giải nhanh:

1. - Năm 1789, A. Lavoisier thực hiện xếp 33 nguyên tố hóa học thành các nhóm chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.

- Năm 1829, J, Ư, Dobereiner phân loại các nguyên tố thành các nhóm có tính chất hóa học giống nhau. 

- Năm 1866, J Newlands xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành các octave.

- Năm 1869, J.L. Meyer sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử và các hàng và cột, bắt đầu mỗi hàng  hoặc cột mới khi các tính chất của nguyên tố bắt đầu lặp lại.

2. Mendeleev tiên đoán khá tỉ mỉ về 3 nguyên tố Sc, Ga và Ge.

- Năm 1871, Mendeleev đã dự đoán một nguyên tố hóa học cùng “nhóm của nhôm”, có nguyên tử lượng khoảng 68, tỉ trọng là 5,9 – 6,0.

- Năm 1871, Mendeleev đã dự đoán một nguyên tố hóa học nằm trong “nhóm của Bo”.

- Năm 1871, germanium là một trong các nguyên tố mà Mendeleev dự đoán tồn tại như là nguyên tố tương tự nhưng còn thiếu của nhóm silic.

3. HS tham khảo trên internet.

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

Giải nhanh:

Hiện nay có khoảng hơn 90 nguyên tố kim loại, gần 20 nguyên tố phi kim và 7 nguyên tố khí hiếm..

BÀI TẬP

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

A. khối lượng nguyên tử

B. cấu hình electron

C. số hiệu nguyên tử

D. số khối

Giải nhanh:

Chọn A.

Bài 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.

Giải nhanh:

- X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹4s² thuộc ô số 21, chu kì 4, nhóm IIIB.

- Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s²4p⁵ thuộc ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIA.

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

Giải nhanh: