Lý thuyết Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố (Kết nối tri thức 2024) Hóa 10

Lý thuyết Hóa học lớp 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố

Video giải Hóa học 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố trong một chu kì và trong một nhóm - Kết nối tri thức

A. Lý thuyết Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố

I. Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A

Nguyên tử các nguyên tố nhóm A (gồm các nguyên tố s và p) có số electron lớp ngoài cùng (electron hóa trị) bằng nhau (trừ He trong nhóm VIIIA). Sự giống nhau về số electron hóa trị dẫn đến sự tương tự nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng nhóm A.

Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A được lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn ® là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn về tính chất của các nguyên tố.

II. Bán kính nguyên tử.

Bán kính nguyên tử phụ thuộc vào lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng. Bán kính giảm là do lực hút tăng và ngược lại, bán kính tăng là do lực hút giảm.

Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

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

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

Ví dụ: So sánh bán kính nguyên tử của lithium (Z = 3) và potassium (Z = 19).

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron của nguyên tử:

Lithium (Z = 3): 1s22s1 $\to$ Lithium thuộc chu kì 2, nhóm IA.

Potassium (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1 $\to$ Potassium thuộc chu kì 4, nhóm IA.

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

$\to$Bán kính của nguyên tử lithium nhỏ hơn bán kính nguyên tử potassium.

III. Độ âm điện

Độ âm điện của nguyên tử (c) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.

Xu hướng biến đổi độ âm điện theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân:

- Độ âm điện tăng từ trái qua phải trong một chu kì.

- Độ âm điện giảm từ trên xuống dưới trong một nhóm A.

Ví dụ: Cho nguyên tử các nguyên tố: X (Z = 11); Y (Z = 13); T (Z = 17). So sánh độ âm điện của X, Y, T.

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố:

X (Z = 11): 1s22s22p63s1 $\to$ X nằm ở ô số 11, chu kì 3, nhóm IA.

Y (Z = 13): 1s22s22p63s23p1 $\to$Y nằm ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA.

T (Z = 17): 1s22s22p63s23p5 $\to$T nằm ở ô số 17, chu kì 3, nhóm VIIA.

$\to$ X, Y, T đều thuộc chu kì 3.

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng tăng dần.

$\to$ So sánh độ âm điện: X < Y < T.

IV. Tính kim loại và tính phi kim

1. Khái niệm

Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhường electron để trở thành ion dương. Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhường electron để trở thành ion dương, tính kim loại của nguyên tố đó càng mạnh.

- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhận electron để trở thành ion âm. Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhận electron để trở thành ion âm, tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.

2. Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim

Xu hướng biến đổi tính kim loại và tính phi kim:

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

- Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần.

Ví dụ 1:

Ví dụ 2: Cho nguyên tử các nguyên tố X (Z = 9), Y (Z = 15), T (Z = 17). So sánh tính phi kim của X, Y, T.

Hướng dẫn giải:

Cấu hình electron nguyên tử:

X (Z = 9): 1s22s22p5 $\to$X thuộc chu kì 2, nhóm VIIA.

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

T (Z = 17): 1s22s22p63s23p5 $\to$T thuộc chu kì 3, nhóm VIIA.

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng tăng dần.

$\to$ Tính phi kim: Y < T (Y, T cùng thuộc chu kì 3).

Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng giảm dần.

$\to$Tính phi kim: X > T (X, T cùng thuộc nhóm VIIA).

Vậy: Tính phi kim tăng dần là Y < T < X.

B. Trắc nghiệm Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố

Câu 1. Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhận electron để trở thành ion âm thì

A. tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.

B. tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.

C. tính kim loại và tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.

D. tính kim loại và tính phi kim của nguyên tố đó càng yếu.

Đáp án: B

Giải thích:

Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhận electron để trở thành ion âm, tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh.

Chú ý: Nguyên tử của nguyên tố nào càng dễ nhường electron để trở thành ion dương, tính kim loại của nguyên tố đó càng mạnh.

Câu 2. Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân,

A. tính kim loại và tính phi kim giảm dần.

B. tính kim loại và tính phi kim tăng dần.

C. tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần.

D. tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần.

Đáp án: C

Giải thích:

Xu hướng biến đổi tính kim loại và tính phi kim:

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

- Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần.

Câu 3. Trong một chu kì, bán kính nguyên tử

A. giảm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

B. tăng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

C. giảm sau đó tăng dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

D. tăng sau đó giảm dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

Đáp án: A

Giải thích:

Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

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

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

Câu 4. Cho các nguyên tử: X (Z = 3); Y (Z = 11), T (Z = 19). So sánh bán kính nguyên tử của X, Y, Z theo chiều tăng dần.

A. T < Y < X.

B. X < Y < T.

C. X < T < Y.

D. T < X < Y.

Đáp án: B

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử X (Z = 3): 1s22s1.

 X thuộc ô 3, chu kì 2, nhóm IA.

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

 Y thuộc ô 11, chu kì 3, nhóm IA.

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

 T thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IA.

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

 Bán kính nguyên tử: X < Y < T.

Câu 5. Độ âm điện của nguyên tử (c) là đại lượng đặc trưng cho

A. khả năng nhận electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học.

B. khả năng nhường electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học.

C. khả năng đẩy electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.

D. khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.

Đáp án: D

Giải thích:

Độ âm điện của nguyên tử (c) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử một nguyên tố hóa học khi tạo thành liên kết hóa học.

Câu 6. Trong một nhóm A, độ âm điện

A. tăng từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

B. giảm từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

C. giảm sau đó tăng dần từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

D. không thay đổi theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

Đáp án: B

Giải thích:

Xu hướng biến đổi độ âm điện theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân:

- Độ âm điện tăng từ trái qua phải trong một chu kì.

- Độ âm điện giảm từ trên xuống dưới trong một nhóm A.

Câu 7. Cho các nguyên tử: E (Z = 6), G (Z = 8), H (Z = 9). So sánh độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố trên theo chiều tăng dần.

A. E < G < H.

B. H < G < E.

C. E < H < G.

D. H < E < G.

Đáp án: A

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử E (Z = 6): 1s22s22p2.

 E thuộc ô 6, chu kì 2, nhóm IVA.

Cấu hình electron của nguyên tử G (Z = 8): 1s22s22p4.

 G thuộc ô 8, chu kì 2, nhóm VIA.

Cấu hình electron của nguyên tử H (Z = 9): 1s22s22p5.

 H thuộc ô 9, chu kì 2, nhóm VA.

Trong một chu kì, độ âm điện tăng từ trái qua phải theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân.

Độ âm điện: E < G < H.

Câu 8. Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A

A. biến đổi không tuần hoàn.

B. được lặp đi lặp lại giống nhau.

C. được lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn.

D. được lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn chỉ ở chu kì 2 và chu kì 3.

Đáp án: C

Giải thích:

Sau mỗi chu kì, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A được lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn.

Câu 9. Sự tương tự nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng nhóm A là do

A. sự giống nhau về số lớp electron.

B. sự giống nhau về số electron hóa trị.

C. sự giống nhau về số phân lớp electron.

D. sự giống nhau về số electron độc thân.

Đáp án: B

Giải thích:

Sự giống nhau về số electron hóa trị dẫn đến sự tương tự nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố trong cùng nhóm A.

Câu 10. Nguyên tử của nguyên tố calcium (Ca) có Z = 20. Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử calcium là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Đáp án: B

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử Ca (Z = 20) là: 1s22s22p63s23p64s2 hoặc [Ar]4s2 hoặc (2, 8, 18, 2).

 Nguyên tử Ca có 2 electron thuộc lớp ngoài cùng.

Câu 11. Số electron hóa trị của nguyên tử X (Z = 17) là

A. 7.

B. 6.

C. 5.

D. 4.

Đáp án: A

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử X (Z = 17): 1s22s22p63s23p5.

Electron cuối cùng điền vào phân lớp p ® X thuộc nhóm A.

 Số electron hóa trị = số electron lớp ngoài cùng = 7.

Câu 12. Bán kính nguyên tử phụ thuộc vào

A. kích thước phần rỗng bên trong nguyên tử.

B. lực đẩy giữa các electron.

C. lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp trong cùng.

D. lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng.

Đáp án: D

Giải thích:

Bán kính nguyên tử phụ thuộc vào lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng. Bán kính giảm là do lực hút tăng và ngược lại, bán kính tăng là do lực hút giảm.

Câu 13. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện nhỏ dễ nhận electron, nguyên tử có độ âm điện lớn dễ nhường electron.

B. Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện nhỏ dễ nhường electron, nguyên tử có độ âm điện lớn dễ nhận electron.

C. Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện lớn hay nhỏ đều dễ nhường electron.

D. Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện lớn hay nhỏ đều dễ nhận electron.

Đáp án: B

Giải thích:

Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử có độ âm điện nhỏ dễ nhường electron, nguyên tử có độ âm điện lớn dễ nhận electron.

Câu 14. Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó

A. dễ nhường electron để trở thành ion dương.

B. dễ nhường electron để trở thành ion âm.

C. dễ nhận electron để trở thành ion dương.

D. dễ nhận electron để trở thành ion âm.

Đáp án: A

Giải thích:

Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhường electron để trở thành ion dương.

Chú ý: Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhận electron để trở thành ion âm.

Câu 15. Trong các nguyên tố O (Z = 8), F (Z = 9), Li (Z = 3), B (Z = 5), nguyên tố có tính kim loại mạnh nhất là

A. O.

B. F.

C. Li.

D. B.

Đáp án: C

Giải thích:

Cấu hình electron của nguyên tử O (Z = 8): 1s22s22p4.

 O thuộc ô 8, chu kì 2, nhóm VIA.

Cấu hình electron của nguyên tử F (Z = 9): 1s22s22p5.

 F thuộc ô 9, chu kì 2, nhóm VIIA.

Cấu hình electron của nguyên tử Li (Z = 3): 1s22s1.

Li thuộc ô 3, chu kì 2, nhóm IA.

Cấu hình electron của nguyên tử B (Z = 5): 1s22s22p1.

B thuộc ô 5, chu kì 2, nhóm IIIA.

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

Tính kim loại: Li > B > O > F.

 Nguyên tố Li có tính kim loại mạnh nhất.

Bài giảng Hóa học 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố - Kết nối tri thức