Lý thuyết Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học – Hóa 10 Kết nối tri thức

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

A. Lý thuyết Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

I. Định luật tuần hoàn

Nội dung của định luật tuần hoàn: “Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử”.

II. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn

Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cho biết cấu hình electron nguyên tử, từ đó dự đoán được tính chất hóa học của các nguyên tố.

Chú ý: Từ vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể:

- Viết được cấu hình electron của nguyên tử và ngược lại.

- Dự đoán được tính chất (tính kim loại, tính phi kim) của nguyên tố đó.

- Viết được công thức oxide, hydroxide và nêu tính acid, base tương ứng.

Ví dụ 1: Nguyên tố chlorine (Cl) ở ô số 17, nhóm VIIA, chu kì 3.

- Nguyên tử Cl có:

+ 17 proton, 17 electron (do số proton = số electron = Z).

+ 3 lớp electron (do số lớp electron = số thứ tự chu kì).

+ 6 electron lớp ngoài cùng (do số electron lớp ngoài cùng = số thứ tự nhóm A).

Cấu hình electron của Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵. Cl là nguyên tố phi kim. Oxide cao nhất (Cl₂O₇) là acidic oxide và acid tương ứng HClO₄ là acid mạnh.

Ví dụ 2: Cấu hình electron của nguyên tử phosphorus (P) là 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

- Nguyên tử P có Z = 15 (do số proton = số electron = Z).

- Nguyên tố P ở chu kì 3, nhóm VA (do có 3 lớp electron và có 5 electron ở lớp ngoài cùng).

- P là nguyên tố phi kim. Oxide cao nhất (P₂O₅) là acidic oxide và acid tương ứng là (HPO₃ hay H₃PO₄) là acid trung bình.

Ví dụ 3: So sánh tính phi kim của P (Z = 15), O (Z = 8) và S (Z = 16).

P (Z = 15): 1s²2s²2p⁶3s²3p³ $\to$ Nguyên tố P thuộc chu kì 3, nhóm VA.

O (Z = 8): 1s²2s²2p⁴ $\to$Nguyên tố O thuộc chu kì 2, nhóm VIA.

S (Z = 16): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ $\to$ Nguyên tố S thuộc chu kì 3, nhóm VIA.

Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần $\to$ Tính phi kim: P < S.

Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần $\to$ Tính phi kim: S < O.

Vậy tính phi kim: P < S < O.

B. Trắc nghiệm Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Câu 1. Theo định luật tuần hoàn: Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó

A. biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.

B. biến đổi tuần hoàn theo chiều giảm của điện tích hạt nhân.

C. chỉ biến đổi tuần hoàn trong một chu kì.

D. chỉ biến đổi tuần hoàn trong một nhóm A.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Nội dung của định luật tuần hoàn: “Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử”.

Câu 2. Cho các đại lượng và tính chất sau đây:

a) Khối lượng nguyên tử

b) Bán kính nguyên tử

c) Tính kim loại – tính phi kim

d) Tính acid – base của oxide và hydroxide.

e) Cấu hình electron nguyên tử lớp ngoài cùng

Số đại lượng và tính chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Các đại lượng và tính chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử:

+ Bán kính nguyên tử

+ Tính kim loại – tính phi kim

+  Tính acid – base của oxide và hydroxide.

+ Cấu hình electron nguyên tử lớp ngoài cùng

Câu 3. Nguyên tố sulfur (S) ở ô số 16, nhóm VIA, chu kì 3. Cấu hình electron của nguyên tử sulfur là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Nguyên tố sulfur (S) ở ô số 16, nhóm VIA, chu kì 3.

Suy ra:

+ Số hiệu nguyên tử Z = 16 = Số electron.

+ Số lớp electron = Số thứ tự chu kì = 3.

+ Số electron lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm A = 6.

$\to$Cấu hình electron của nguyên tử sulfur: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Câu 4. Nguyên tố phosphorus có Z = 15. Phosphorus là

A. nguyên tố kim loại.

B. nguyên tố phi kim.

C. nguyên tố khí hiếm.

D. nguyên tố phóng xạ.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử phosphorus (Z = 15): 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

Số electron ở lớp ngoài cùng = 5.

$\to$ Phosphorus là nguyên tố phi kim.

Câu 5. Nguyên tố sodium (Na) có Z = 11. Sodium là

A. nguyên tố kim loại.

B. nguyên tố phi kim.

C. nguyên tố phóng xạ.

D. nguyên tố khí hiếm.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

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

Số electron ở lớp ngoài cùng là 1 $\to$ Sodium (Na) là nguyên tố kim loại.

Câu 6. Nguyên tố calcium (Ca) thuộc chu kì 4, nhóm IIA. Nguyên tử calcium có

A. 4 lớp electron và có 2 electron ở lớp ngoài cùng.

B. 2 lớp electron và có 4 electron ở lớp ngoài cùng.

C. 2 lớp electron và có 2 electron ở lớp ngoài cùng.

D. 4 lớp electron và có 4 electron ở lớp ngoài cùng.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Số lớp electron = số thứ tự chu kì = 4.

Số electron ở lớp ngoài cùng = số thứ tự nhóm A = 2.

® Nguyên tử calcium có 4 lớp electron và có 2 electron ở lớp ngoài cùng.

Câu 7. Nguyên tố magnesium thuộc ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA. Viết cấu hình electron của magnesium.

A. [Ne]3s¹.

B. [Ne]3s².

C. [Ne]4s¹.

D. [Ne]4s².

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Nguyên tố magnesium (Mg) ở ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA.

Suy ra:

+ Số hiệu nguyên tử Z = 12 = Số electron.

+ Số lớp electron = Số thứ tự chu kì = 3.

+ Số electron lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm A = 2.

$\to$Cấu hình electron của nguyên tử magnesium (Mg): 1s²2s²2p⁶3s² hay [Ne]3s².

Câu 8. Nguyên tố chlorine (Cl) ở ô 17, chu kì 3, nhóm VIIA. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Nguyên tử Cl có 17 proton, 17 electron.

B. Nguyên tử Cl có 3 lớp electron.

C. Nguyên tử Cl có 7 electron lớp ngoài cùng.

D. Cl là nguyên tố kim loại.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Nguyên tố chlorine (Cl) ở ô 17, chu kì 3, nhóm VIIA.

Suy ra:

+ Số hiệu nguyên tử Z = 17 = Số electron = Số proton.

+ Số lớp electron = Số thứ tự chu kì = 3.

+ Số electron lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm A = 7.

$\to$ Cấu hình electron của nguyên tử Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵. Cl là nguyên tố phi kim.

Câu 9. Nguyên tố sulfur (S) ở ô số 16, nhóm VIA, chu kì 3. Nhận xét nào sau đây là đúng?

A. Oxide cao nhất (SO₃) là acidic oxide và acid tương ứng H₂SO₄ là acid yếu.

B. Oxide cao nhất (SO₃) là acidic oxide và acid tương ứng H₂SO₄ là acid trung bình.

C. Oxide cao nhất (SO₃) là acidic oxide và acid tương ứng H₂SO₄ là acid mạnh.

D. Oxide cao nhất (SO₃) là basic oxide và acid tương ứng H₂SO₄ là base mạnh.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Nguyên tố sulfur (S) ở ô số 16, nhóm VIA, chu kì 3.

Suy ra:

+ Số hiệu nguyên tử Z = 16 = Số electron.

+ Số lớp electron = Số thứ tự chu kì = 3.

+ Số electron lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm A = 6.

$\to$ Cấu hình electron của nguyên tử sulfur: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴. S là nguyên tố phi kim. Oxide cao nhất (SO₃) là acidic oxide và acid tương ứng H₂SO₄ là acid mạnh.

Câu 10. Potassium (Z = 19) là nguyên tố thiết yếu cho thực vật và con người. Vị trí của potassium trong bảng tuần hoàn là:

A. Ô 19, chu kì 3, nhóm IA.

B. Ô 19, chu kì 3, nhóm VA.

C. Ô 19, chu kì 4, nhóm VA.

D. Ô 19, chu kì 4, nhóm IA.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Cấu hình electron nguyên tử của potassium (Z = 19): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

Số thứ tự ô = Số hiệu nguyên tử Z = 19

Số thứ tự chu kì = số lớp electron = 4

Electron cuối cùng điền vào phân lớp s ® potassium thuộc nhóm A.

Số thứ tự nhóm A = Số electron lớp ngoài cùng = 1.

Vậy, trong bảng tuần hoàn, nguyên tố potassium thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IA.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 9: Ôn tập chương 2

Lý thuyết Bài 10: Quy tắc octet

Lý thuyết Bài 11: Liên kết ion

Lý thuyết Bài 12: Liên kết cộng hóa trị

Lý thuyết Bài 13: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals