Công thức xác định hai nguyên tố thuộc hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

Công thức xác định hai nguyên tố thuộc hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì

Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn và cấu tạo nguyên tử của nó có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Làm thế nào để xác định hai nguyên tố thuộc hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì dựa vào mối liên hệ giữa chúng? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em làm rõ vấn đề này.

1. Công thức xác định hai nguyên tố thuộc hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì

Giả sử hai nguyên tố X, Y (Z_X < Z_Y). 

- X, Y thuộc cùng một chu kì và hai nhóm A liên tiếp thì: Z_Y – Z_X = 1.

- Nếu X, Y lần lượt thuộc nhóm IIA và IIIA của chu kì 4 hoặc 5 thì: Z_Y – Z_X = 11

- Nếu X, Y lần lượt thuộc nhóm IIA và IIIA của chu kì 6 thì: Z_Y – Z_X = 25

Ví dụ: Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì và có tổng số proton trong hai hạt nhân là 25. X và Y thuộc chu kì và nhóm nào trong bảng tuần hoàn?

A. Chu kì 3, nhóm IIA và IIIA. 

B. Chu kì 2, nhóm IIIA và IVA.

C. Chu kì 3, nhóm IA và IIA. 

D. Chu kì 2,  nhóm IA và IIA.

Hướng dẫn giải:

Hai nguyên tố X và Y có tổng số proton trong hai hạt nhân là 25

→ Z_Y + Z_X = 25 (1)

Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì

→ Z_Y – Z_X = 1  (2)

Từ (1) và (2) → Z_Y = 13; Z_X = 12

→ Cấu hình electron của Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

→ Y thuộc ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA.       

Cấu hình electron của X: 1s²2s²2p⁶3s²

→ X thuộc ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA.        

→ Chọn A

2. Bạn nên biết

Dựa vào số hiệu nguyên tử Z. Xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học:

Bước 1: Từ số hiệu nguyên tử Z. Điền electron vào các phân lớp theo mức năng lượng.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d… 

Bước 2: Viết cấu hình electron nguyên tử.

Bước 3: Từ cấu hình electron, xác định vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn theo các chú ý sau:

- Số hiệu nguyên tử Z = Số thứ tự nguyên tố (ô nguyên tố) = Số p = Số e

- Số electron lớp ngoài cùng = Số electron hóa trị = Số thứ tự nhóm A.

- Số lớp electron = Số thứ tự chu kì

3. Mở rộng

Đối với các nguyên tố nhóm A thuộc cùng một chu kì:

+) Đầu chu kì (IA, IIA, IIIA) có tính kim loại (trừ H nhóm IA; Bo nhóm IIIA)

+) Cuối chu kì (VA, VIA, VIIA) thường có tính phi kim 

+) Kết thúc chu kì (VIIIA) là khí hiếm (khí trơ).

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Hai nguyên tố X, Y thuộc 2 ô liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số hạt mang điện trong cả 2 nguyên tử X và Y là 66 (biết Z_X < Z_Y). Kết luận nào sau đây đúng:

A. X thuộc chu kì 3, Y có tính kim loại.

B. Y thuộc chu kì 3, X thuộc nhóm VIA.

C. X thuộc nhóm VA, Y có tính kim loại.

D. Y thuộc nhóm VIA, X có tính phi kim.

Hướng dẫn giải:

Tổng số hạt mang điện trong cả 2 nguyên tử X và Y là 66 

→ 2Z_Y + 2Z_X = 66           

→ Z_Y + Z_X = 33 (1)

X, Y thuộc 2 ô liên tiếp trong bảng tuần hoàn

→ Z_Y –Z_X = 1  (2)

Từ (1) và (2) → Z_Y = 17; Z_X = 16

Cấu hình electron của Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

→ Y thuộc ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA.     

→ Y có tính phi kim.

Cấu hình electron của X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

→ X thuộc ô số 16, chu kì 3, nhóm VIA.      

→ X có tính phi kim.

→ Chọn B

Câu 2: Hai nguyên tố X và Y thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong một chu kì có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 51. Số hiệu nguyên tử của X và Y lần lượt là

A. 25 và 26                      B. 20 và 31                      C. 21 và 30                      D. 16 và 35

Hướng dẫn:

Giả sử Z_Y > Z_X

Hai nguyên tố X và Y có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 51.

→ Z_Y + Z_X = 51 (1)

Hai nguyên tố X và Y thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong một chu kì

TH1: X, Y thuộc cùng một chu kì và hai nhóm A liên tiếp thì: Z_Y – Z_X = 1 (2)

Từ (1) và (2) → Z_Y = 26 (Fe); Z_X = 25 (Mn) (loại vì không thuộc nhóm A)

TH2: X, Y lần lượt thuộc nhóm IIA và IIIA của chu kì 4 hoặc 5 thì: Z_Y – Z_X = 11 (3)

Từ (1) và (3)

→ Z_Y = 31 (Ga); Z_X = 20 (Ca)

TH3: Nếu X, Y lần lượt thuộc nhóm IIA và IIIA của chu kì 6 thì: Z_Y – Z_X = 25 (4)

Từ (1) và (3)

→ Z_Y = 38 (Sr); Z_X = 13 (Al) ( loại )

→ Chọn B

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 10 hay, chi tiết khác:

Các dạng bài toán Sự hình thành liên kết ion

Các dạng bài toán Sự hình thành liên kết cộng hóa trị

Các dạng bài toán viết công thức cấu tạo của các phân tử

50 bài tập về hóa trị và số oxi hóa

Công thức tính hiệu độ âm điện