Các câu hỏi lý thuyết trọng điểm về nguyên tử

Chia sẻ: Le Van Luong Yen | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

129
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Electron hoá trị: Là những electron ở lớp ngoài, có khả năng tham gia vào việc tạo thành liên kết hoá học. Với các nguyên tố phân nhóm chính, electron hoá trị là những electron ở lớp ngoài cùng. Với các nguyên tố thuộc phân nhóm phụ, thì electron hoá trị là các electron lớp ngoài cùng và phân lớp d sát lớp ngoài cùng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Các câu hỏi lý thuyết trọng điểm về nguyên tử

Chương I: Các câu hỏi lý thuyết trọng điểm về nguyên tử Thứ sáu, 15 Tháng 5 2009 17:02 Thầy Trung Hiếu TRUNG HIẾU 1: Phân biệt các khái niệm: hoá trị, electron hoá trị, điện hoá trị, c ộng hoá tr ị. HƯỚNG DẪN GIẢI: * Hoá trị: Số liên kết của nguyên tử trong phân t ử (hoá trị là s ố nguyên không d ấu). Ví dụ: Trong NH4+, N có hoá trị 4 (số oxi hoá: 3); trong NH 3, N có hoá trị 3 (số oxi hoá: 3) * Electron hoá trị: Là những electron ở lớp ngoài, có kh ả năng tham gia vào vi ệc t ạo thành liên k ết hoá học. Với các nguyên tố phân nhóm chính, electron hoá trị là nh ững electron ở l ớp ngoài cùng. V ới các nguyên tố thuộc phân nhóm phụ, thì electron hoá trị là các electron l ớp ngoài cùng và phân l ớp d sát l ớp ngoài cùng. Ví dụ: Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6: có 2e ở lớp ngoài cùng → số electron hoá trị là 2 Mn 1s2s21p63p63d54s2: các electron hoá trị bao gồm các e ở phân lớp 4s và 3d (t ổng số là 7). * Điện hoá trị: Hoá trị của một nguyên tố trong h ợp ch ất ion (còn g ọi là hoá tr ị ion), b ằng đi ện tích c ủa nguyên tử các nguyên tố đó. Ví dụ: Na+Cl-: Na, Cl đều có điện hoá trị là I (trước đây là 1+ với Na, và 1- v ới Cl.) * Cộng hoá trị: hoá trị của một nguyên t ố trong h ợp ch ất c ộng hoá trị, b ằng s ố liên k ết gi ữa m ột nguyên tử của nguyên tố đó với nguyên tử khác trong phân tử. Ví dụ: CH4 : C có cộng hoá trị 4, H có cộng hoá trị 1 * Số oxi hoá: là số đại số để chỉ điện tích của nguyên t ử trong phân t ử n ếu gi ả thi ết r ằng phân t ử ch ỉ gồm các ion. Ví dụ: Trong CH4: S.o.h (C) = 4; S.o.h (H)= +1 TRUNG HIẾU 2: a) Cho biết số thứ tự Ni là 28 và lớp e ngoài cùng có 2 electron. Hãy vi ết c ấu hình electron c ủa Ni và ion Ni2+, xác định số thứ tự chu kỳ, phân nhóm của Ni. b) Viết cấu hình electron của các ion Fe 2+, Fe3+, S2-. Biết S ở ô 16, Fe ở ô 26 trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố. c) Biết hiệu nguyên tử của Cu là 29 và lớp e ngoài cùng có 1 electron. Vi ết c ấu hình electron c ủa Cu, Cu+, Cu2+. Hãy xác định số thứ tự chu kỳ và phân nhóm củ Cu. HƯỚNG DẪN GIẢI
a) Cấu hình e: Ni: 1s22s22p63s23p63d84s2 Ni2+: 1s22s22p63s23p63d8 Ni ở chu kỳ 4 (có 4 lớp e), phân nhóm ph ụ nhóm VIII (có phân l ớp d k ề ngoài đang đi ền phân e và t ổng số e ở lớp ngoài và kề ngoài là 10). b) Cấu hình e: Fe2+: 1s2 2s2 2d6 3s2 3p6 3d6 Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 S2-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 c) Cấu hình e: Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Cu+: 1s2 2s2 2p6 2s2 3p6 3d10 Cu2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 Cu ở chu kỳ 4 (có 4 lớp e), phân nhóm ph ụ nhóm I (có phân l ớp d k ề ngoài đang đi ền e và t ổng s ố e ở lớp ngoài và kề ngoài là 11). TRUNG HIẾU 3: Một hợp chất ion có công thức AB. Hai nguyên t ố A, B thuộc 2 chu kỳ liên ti ếp trong bảng hệ thống tuần hoàn. A thuộc PNC I hoặc II còn B thu ộc PNC VI ho ặc VII. Xác đ ịnh A,B bi ết r ằng tổng số electron trong AB bằng 20. HƯỚNG DẪN GIẢI: Do ZA+ZB= 20 nên A, B phải ở chu kỳ nhỏ, nhưng không thể thuộc chu kỳ 1. Chu kỳ 1 ch ỉ có 2 nguyên t ố là H và He: He là khí trơ, còn nếu A là H (Z=1) thì b là K (Z= 19), hai nguyên t ố này không thu ộc 2 chu kỳ liên tiếp. Vậy chúng chỉ ở chu kỳ 2 hoặc 3: * A ở chu kỳ 2, B ở chu kỳ 3: - Nếu A PNC I thì B thuộc PNC VII: A: 1s22s1 → A là Li (Z = 3) B: 1s22s22p63s23p5 → B là Cl (Z = 7) → Hợp chất ion của AB là LiCl - Nếu A ở PNC II thì B thuộc PNC VI: A: 1s22s2 → A là Be (Z = 4) B: 1s22s22p63s23p4 → B là S (Z = 16) → Hợp chất ion của AB là BeS * A ở chu kỳ 3, B ở chu kỳ 2:
- Nếu A PNC I và B thuộc PNC VII: A: 1s22s22p63s1 → A là Na (Z = 11) B: 1s22s22p5 → B là F (Z = 9) → Hợp chất ion của AB là NaF - Nếu A PNC II và B thuộc PNC VI: A: 1s22s22p63s2 → A là Mg (Z = 12) B: 1s22s22p4 → B là O (Z = 8) → Hợp chất ion của AB là MgO TRUNG HIẾU 4: A,B là hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm và ở hai chu kỳ liên ti ếp trong b ảng h ệ thống tuần hoàn. Tổng số proton trong 2 hạt nhân nguyên t ử c ủa A và B b ằng 32. Vi ết c ấu hình electron của A và B cà các ion của A và B. HƯỚNG DẪN GIẢI: Gọi ZA và ZB lần luợt là proton trong nguyên tử của A và B. Ta có: ZA+ ZB= 32 (1) Giả sử ZA< ZB, ta có: 2ZA< ZA+ ZB= 32 → ZA
TRUNG HIẾU 5: Cho 3 nguyên tố A, M, X có cấu hình e ở lớp ngoài cùng (n = 3) t ương ứng là ns 1, ns2, np1, ns2 np5. Hãy xác định vị trí (chu kỳ, nhóm, phân nhóm, s ố th ứ t ự) c ủa A, M, X trong b ảng h ệ th ống tuần hoàn. HƯỚNG DẪN GIẢI: Lớp e Thứ tự Tên Phân nhóm Số thứ tự nguyên tố (ngoài cùng) Chu kỳ 3s1 A 3 Chính I 11 Na 3s2 3p1 M 3 Chính III 13 Al 3s2 3p5 X 3 Chính VII 17 Cl TRUNG HIẾU 6: Viết cấu hình electron của các nguyên tố có thể tạo thành cation (1+, 2+) và anion (1, 2) có cấu hình electron của khí hiếm Argon: Các ion đó có thể đóng vai trò ch ất oxi hoá hay ch ất kh ử? HƯỚNG DẪN GIẢI: Cấu hình e của Argon: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (Z =18). * Cl (Z = 17) nhận e tạo thành ion Cl- S (Z = 16) nhận 2e tạo thành ion S2- → Đạt cấu hình e của Ar. * K (Z = 19) bớt 1e tạo thành K+ Ca (Z = 20) bớt 2e tạo thành ion Ca2+ → Đạt cấu hình e của Ar. Các anion Cl-, S2- mang số oxi hoá âm thấp nhất: Chất khử; Các cation K+, Ca2+ mang số oxi hoá dương lớn nhất: Chất oxi hoá. TRUNG HIẾU 7: Hợp chất X được tạo thành từ cation M + và anion Y2-. Mỗi ion đều do 5 nguyên t ử của 2 nguyên tố tạo nên. Tổng số Proton trong M + Là 11, tổng số electron trong Y 2- là 50. Hãy xác định CTPT và gọi tên X, biết rằng 2 nguyên tố trong Y2- thuộc cùng phân nhóm và ở 2 chu kỳ liên tiếp. HƯỚNG DẪN GIẢI:
Đặt công thức của hợp chất: M2Y Ion M+ gồm 2 nguyên tố A, B: AxBy+ với x + y = 5 (1) và: xZA + yZB = 11 (2) Ion Y2- gồm 2 nguyên tố R, Q: RnQm2- với: n + m =5 (3) và: nZR+mZQ= 48 (4) Từ (1) và (2) ta có số proton trung bình của A và B: ZAB = 11/5 = 2,2 → có 1 nguyên tố có Z < 2,2 đó là H hoặc He, ta ch ỉ nh ận H (do He không t ạo h ợp ch ất), giả sử B là H. Như thế là từ (1) và (2): (2): x ZA + y .1 = 11 (1): x + y = 5 → (ZA - 1) x = 6 chỉ có nghiệm x = 1 và ZA = 7 (Nitơ là nhận được, vậy M+ là NH4+ Từ (3) và (4) ta cũng có số proton trung bình của R và Q: ZRQ = 48/5 = 9,6 → Có 1 nguyên t ố có s ố proton là < 9,6 t ức thu ộc chu kỳ 2 (gi ả s ử R) th ế là Q thu ộc chu kỳ 3. R và Q ở cùng phân nhóm và đều thuộc các chu kỳ nh ỏ, nên s ố proton sai bi ệt 8: ZQ - Z R = 8 n+m=5 nZR + mZQ = 48 → 5ZR - 8n = 8 → n = 4 và ZR = 8 (Oxi) → m = 1 và ZQ = 16 (S) Vậy Y2- là và hợp chất X phải tìm là (NH4)2SO4: amoni sunphat. TRUNG HIẾU 8: Một hợp chất ion, cấu tạo từ ion M + và ion X2-. Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p,n,e) là 140 hạt, trong số đó hạt mang điện nhi ều hơn số h ạt không mang đi ện là 44 h ạt. S ố kh ối c ủa ion M + lớn hơn số khối của ion X2- là 23. Tổng số hạt (p, n, e) trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt. a) Viết cấu hình electron của ion M+ và X2- b) Xác định vị trí của M và X trong bảng hệ thống tuần hoàn. HƯỚNG DẪN GIẢI: Tổng số hạt trong nguyên tử M: 2p+n; số khối p+n
Tổng số hạt nguyên tữ: 2p'= n'; số khối p'= n' Tổng số hạt trong phân tử M2X: 4p + 2p' + 2n + n' =140 (1) Hiệu số hạt mang điện tích và số hạt không mang điện: (4p+2p') - (2n +n') = 44 (2) Hiệu số hạt trong M+ và số hạt trong X2: (2p + n -1) - (2p'+ n')= 23 (3) Hiệu số hạt trong M+ và số hạt trong X2: (2p + n - 1) - (2p'+ n'+2) = 31 (4) Giải 4 phương trình trên, ta được: p = 19; p'= 8; n= 20; n'= 8 Cấu hình e M: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 M+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 X: 1s2 2s2 2p4 X2-: 1s2 2s2 2p6 M ở chu kỳ 4, PNC nhóm I. X ở chu kỳ 2, PNC nhóm VI. TRUNG HIẾU 9: Cation R+ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p 6. a) Viết cấu hình electron và sự phân bố electron theo orbital c ủa R. b) Cho biết vị trí của R trong bảng HTTH và bản chất liên kết của R với halogen. c) Anion X- có cấu hình electron giống R+. Xác định và viết cấu hình e của X. HƯỚNG DẪN GIẢI: a) Cấu hình e của R: 1s2 2s2 2p6 Sự phân bố e theo orbital:
b) R thuộc chu kỳ 3, Phân nhóm chính I, R là Na. Do R là kim loại mạnh (dễ nhường e), và halogen là phi kim m ạnh d ễ nh ận e, liên k ết t ạo thành gi ữa R và halogen là liên kết ion, Hoá trị đặc trưng nhất của Na là tính khử: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2Na + Cl2 (t0) → NaCl. Do Na+ có tính oxi hoá rất yếu, muốn điều chế Na phải bằng cách đi ện phân nóng ch ảy muối NaCl: 2NaCl (đpnc) → 2Na + Cl2 c) Anion X- có cấu hình electron giống R+ (có 10 e): 1s2 2s2 2p6. Như vậy cấu hình e của X phải có 9 e, vậy X là Fluor(F). Cấu hình e của F: 1s2 2s2 2p5. TRUNG HIẾU 10: Hợp chất A có công thức là MX x trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3. Trong hạt nhân của M có n - p= 4; của X có n'= p' (trong đó n, n', p, p' là s ố n ơtron và s ố troton). Tổng số proton trong MXx là 58. Xác định tên, số khối của M và tên, số thứ t ự nguyên t ố X trong b ảng h ệ th ống tu ần hoàn. Vi ết c ấu hình electron của X. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI Trong nguyên tử M: n- p =4 n = p +4 M = n + p = (2p+4) Trong nguyên tử X: n' + p' X= n'+ p'= 2p' %M = (2p+4)/((2p+4) + 2p'x) = 1,4/3 = 0,466 → 7p'x - 8p = 16 (1) Giả thiết cho, tổng số protron trong MXn: p'x+ p = 58 (2) Giả thiết (1) và (2) ta được p'x= 32 và p= 26
Số khối M: 2p + 4 = 56 (Fe) Vì X ở chu kỳ 3 → 11 ≤ p' ≤ 18 → 11 ≤ p' = 32/x ≤ 18 → 1,77 ≤ x ≤ 2,91 → x = 2 và p' = 16 Số khối X: 2p'= 32 X là S Công thức của A là FeS2. Cấu hình điện tử của S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 TRUNG HIẾU 11: 1. Trình bày và giải thích qui luật biến thiên tính kim lo ại và phi kim c ủa các nguyên t ố trong chu kỳ và trong phân nhóm chính. 2. Một hợp chất ion tạo từ ion M + và X2-. Trong phân tử M2X có tổng số các hạt là 140 hạt. Số khối của ion M+ nhiều hơn hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M + nhiều hơn ion X2- là 23. Tổng số hạt trong M+ nhiều hơn trong X2- là 31 hạt. a) Viết cấu hình electron của các ion M+ và X2-. b) Xác định vị trí của M và X trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên t ố. HƯỚNG DẪN GIẢI: 1. Trong cùng một chu kỳ, đi từ trái sang phải tính kim loại giảm d ần, tính phi kim tăng d ần. Giải thích: Trong cùng chu kỳ, đi từ trái sang ph ải đi ện tích h ạt nhân tăng t ức s ức hút c ủa nhân đ ối v ới electron lớp ngoài biên tăng, bán kính nguyên t ử gi ảm. Do đó, kh ả năng nh ường electron gi ảm, kh ả năng tăng thu electron tăng, nên tính kim loại gi ảm, tính phi kim tăng. - Trong cùng phân nhóm chính, từ trên xuống dưới tính kim loại tăng, tính phi kim gi ảm. Giải thích: Khi đi từ trên xuống dưới trong cùng m ột phân nhóm, đi ện tích h ạt nhân tăng, s ố l ớp electron tăng, bán kính nguyên tử tăng, do đó kh ả năng nh ường electron tăng, kh ả năng thu electron gi ảm nên tính kim loại tăng, tính phi kim giảm. 2.a. Gọi Z1, e1, n1 lần lượt là số hạt proton, nơtron, electron của M. Ta có Z 1 = e1. Gọi lần lượt là số hạt proton, nơtron, electron của X. Ta có: Z 2 = e2. Tổng số hạt trong M: Z1 + e1 + n1 = 2Z1 + n1 X: Z2 + e2 + n2 = 2Z2 + n2 Suy ra: Trong M+ có Z1 proton, Z1 - 1 electron, n1 nơtron..
X2- có Z2 proton, Z2 + 2 electron, n2 nơtron. Tổng số hạt trong M2X = 2(2Z1 + n1) + 2Z2 + n2 = 140. → 2(2Z1 + Z2 + (2n1 + n2) = 140 (I) Hiệu số hạt mang điện và không mang điện trong M 2X: 4Z1 + 2Z2 - (2n1 + n2) = 44 (II) Hiệu số số hạt trong M+ và X2-: (2Z1 - 1 + n1) - (2Z2 + 2 + n2) = 31 (III) Hiệu số số khối của M+ và X2-: Z1 + n1 - (Z2 + n2) = 23 (IV) Hệ phương trình (I), (II), (III), (IV) và (a) (III) - (IV) → Z1 - Z2 = 11 (a) Giải hệ ta được: Z1 = 19; Z2 = 8; n1 = 20; n2 = 8 M(Z1 = 19): 1s22s22p63s23p64s1. → M- = 1s22s22p63s23p6. X(Z2 = 8): 1s22s22p4; X2 = 1s22s23p6. b) M có 4 lớp electron và lớp ngoài cùng có 1 electron nên M ở chu kỳ 4 và thu ộc phân nhóm chính nhóm I. X có 2 lớp electron và lớp ngoài cùng có 6 electron nên X ở chu kỳ 2 và thu ộc phân nhóm chính nhóm IV.