Xác định vị trí, cấu tạo, tính chất của nguyên tố

 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, CẤU TẠO, TÍNH CHẤT

CỦA NGUYÊN TỐ

I.Kiến thức cần nhớ

*Trong một chu kì
- Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử của các nguyên tố nằm trong chu kì.
- Khi đi từ đầu chu kì đến cuối chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân:
+Tính kim loại của nguyên tố giảm dần, tính bazo của nguyên tố giảm dần

+ Tính phi kim tăng dần, tính axit của nguyên tố tăng dânf

*Trong một nhóm
- Số thứ tự của nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm

- Khi đi từ trên xuống theo chiều tăng điện tích hạt nhân, ta có:

+ Tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, tính bazo của nguyên tố tăng dần

+ Tính phi kim giảm dần, tính axit của nguyên tố giảm dần

II.Các dạng bài tập thường gặp

2) Dạng 1: Biết vị trí của nguyên tử suy ra cấu tạo nguyên tử và tính chất của nguyên tố.

- Biết số thứ tự của nguyên tố, dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố xác định được:

+ Tên nguyên tố

+ Số thứ tự của chu kì

+ Số thứ tự của nhóm

+ Phân nhóm chính hay phụ 

=> Cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó.

Ví dụ: Nguyên tố A có số thứ tự là 56 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Hãy cho biết cấu tạo nguyên tử và tính chất của nguyên tố A?

Giải:

Từ vị trí này ta biết:
+ Nguyên tố A có số hiệu nguyên tử là 56, đó là Ba.
+ Điện tích hạt nhân của nguyên tử bằng 56+, số electron chuyển động xung quanh hạt nhân là 56e.
+ Nguyên tố A ở chu kì 6, do đó có 6 lớp electron.
+ Nguyên tố A ở nhóm IIA có 2e ở lớp vỏ ngoài cùng, nguyên tố A ở đầu chu kì nên có tính kim loại mạnh.
2) Dạng 2: Biết cấu tạo nguyên tử suy ra vị trí và tính chất của nguyên tố.

- Từ cấu tạo nguyên tử xác định được:

+ Số thứ tự chu kì

+ Số thứ tự nhóm

- Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố suy ra:

+ Vị trí của nguyên tố

+ Các tính chất cơ bản của nguyên tố

 Ví dụ: Nguyên tố B có 2 lớp electron, có 7e ở lớp ngoài cùng. Hãy cho biết vị trí của nguyên tố B và tính chất cơ bản của nó?
Giải:

Ta có:

+ Nguyên tố B có 2 lớp e nên B thuộc chu kì II.

+ Nguyên tố B có 7 e lớp ngoài cùng nên B thuộc nhóm VII

=> Nguyên tố B là Flo (F) có số hiệu nguyên tử là 9. Nguyên tố B ở cuối chu kì nên có tính phi kim mạnh.

3) Dạng 3: So sánh tính kim loại, phi kim, tính axit, bazo của oxit, hidroxit của các nguyên tố

Bước 1: Dựa vào tên nguyên tố hoặc số hiệu nguyên tử của nguyên tố để xác định số electron của nguyên tử nguyên tố đó

Bước 2: Dựa vào đặc điểm cấu hình electron để xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học

-Nguyên tử có số e lớp ngoài cùng:

+Có từ 1-3 e: Nguyên tố đó là kim loại (trừ H)

Ví dụ:

+Có 8 electron là khí hiếm (trừ Heli có 2e)

+Có 4e

-Với các nguyên tố phân nhóm chính:

+Số e = Số thứ tự nguyên tố

+Số lớp e = Số thứ tự chu kì

+Tổng số e lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm = hóa trị cao nhất

*Lưu ý:

+Hóa trị cao nhất với oxi ( hóa trị dương) của các nguyên tố bằng số thứ tự của nhóm chứa nguyên tố đó

+Số oxi hóa của 1 nguyên tố nào đó thuộc phân nhóm chính IV, V, VI, VII tuân theo quy tắc sau: Tổng giá trị tuyệt đối của số oxi hóa dương cao nhất n_O (trong hợp chất với oxi) và số oxi hóa thấp nhất n_H ( trong hợp chất đối với hidro) bằng 8

|n_O| + |n_H| = 8

Ví dụ 1:

-Nguyên tố Clo có 17 e => Clo nằm ở số tứ tự 17 của ô nguyên tố

-Nguyên tố Clo có 3 lớp e => Clo thuộc chu kì 3

-Nguyên tố Clo có 7e lớp ngoài cùng =>Clo thuộc nhóm thứ VII

-Ta có oxit cao nhất của Clo với oxi là Cl₂O₇: Hóa trị cao nhất trong oxit của Clo với oxi cũng là 7

Bước 3: Dựa vào sự biến đổi tính chất của nguyên tố trong 1 chu kì và nhóm để so sánh tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố cũng như so sánh tính axit, bazo của oxit và hidroxit

Ví dụ 2: Cho các nguyên tố A, B, C có số hiệu nguyên tử là 7, 12, 14

a)Xác định vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn và sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính kim loại, tính phi kim

b)So sánh tính bazo của các hidroxit tương ứng

Lời giải:

a)A(Z=7):    =>A ở chu kì 2, nhóm VA, ô thứ 7

B(Z=12)      =>B ở chu kì 3, nhóm IIA, ô thứ 12

C(Z=14)      =>C ở chu kì 3, nhóm IVA, ô thứ 14                       

Xét nguyên tố X ở chu kì 3, nhóm VA (Z_X = 15)

-Nguyên tố A và X ở cùng 1 nhóm và Z_A < Z_X => tính kim loại A < X, tính phi kim A > X

-Nguyên tố B, C và X ở cùng chu kì 3, Z_B < Z_C < Z_X => tính kim loại B > C > X, tính phi kim B < C < X

Vậy tính kim loại: A < X < C < B   => A < C < B  

Tính phi kim B < C <A

b)Tính kim loại A < C < B   => tính bazo của các hidroxit tương ứng: A < C < B

Ví dụ 3: Cho nguyên tố R có Z = 16

a)Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn, hóa trị và công thức oxit cao nhất, hidroxit, hợp chất với hidro (nếu có) và tính chất của các hợp chất đó

b)So sánh tính chất của R với các nguyên tố lân cận trong bảng tuần hoàn

Lời giải:

R ( Z= 16) => R ở ô thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA, R ở gần cuối chu kì nên có tính phi kim, R là S

          -Hóa trị cao nhất trong hợp chất oxit là 6, hóa trị trong hợp chất với H là 2

          - Công thức oxit cao nhất SO₃, công thức hidroxit H₂SO₄

          - SO₃ là oxit axit, H₂SO₄ là axit mạnh

          - Hợp chất khí với H là H₂S

b)Các nguyên tố lân cận với S trong cùng chu kì: P(Z=15, Cl(Z=17)

Các nguyên tố lân cận với S trong cùng nhóm VA: O (Z= 8) , Se (Z=34)

Tính phi kim: P < S <Cl; O > S >Se

Tính axit: của hidroxit: H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄; H₂SO₄ >H₂SeO₄