Trong đời sống, việc sử dụng các kim loại nhẹ, bền và dễ tái chế để làm vỏ lon nước giải khát là cực kỳ phổ biến. Để hiểu tại sao một nguyên tố lại được lựa chọn cho mục đích này, chúng ta cần phân tích cấu tạo nguyên tử và tính chất hóa học của nó dựa trên cấu hình electron. Bài tập này sẽ giúp các em kết nối kiến thức lý thuyết về bảng tuần hoàn với các ứng dụng thực tiễn.
Một nguyên tố kim loại được sử dụng làm vỏ lon nước giải khát. Nguyên tử của các nguyên tố này có cấu hình electron: [Ne]3s23p1.
Hãy xác định tên nguyên tố này và vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. Nêu cấu tạo nguyên tử và tính chất của nguyên tố này.
Dựa vào cấu hình electron đề bài cho: $[Ne]3s^23p^1$.
Tổng số electron: $[Ne]$ có 10 electron, cộng thêm 3 electron lớp ngoài cùng là 13 electron.
Tên nguyên tố: Nguyên tố có $Z = 13$ là Aluminium (Nhôm), kí hiệu là Al.
Xác định vị trí:
Ô nguyên tố: Ô số 13 (vì $Z = 13$).
Chu kì: Chu kì 3 (vì có 3 lớp electron).
Nhóm: Nhóm IIIA (vì có 3 electron hóa trị, electron cuối cùng điền vào phân lớp p).
Nguyên tố này là Al (nhôm) nằm ở ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA trong bảng tuần hoàn
Dưới đây là bảng tổng hợp cấu tạo và tính chất hóa học của nguyên tố Aluminium (Al):
Cấu hình electron đầy đủ: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$.
Số hạt: Số proton = Số electron = 13.
Số lớp electron: 3 lớp.
Số electron lớp ngoài cùng: 3 electron.
Nhôm là một nguyên tố có những tính chất hóa học đặc trưng của một kim loại điển hình nhưng cũng có những điểm khác biệt thú vị:
Tính kim loại: Al là một kim loại có tính khử mạnh (chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ).
Hóa trị cao nhất: Trong các hợp chất với oxygen, Al có hóa trị cao nhất là III.
Công thức oxide cao nhất: $Al_2O_3$ (Aluminium oxide).
Công thức hydroxide tương ứng: $Al(OH)_3$ (Aluminium hydroxide).
Tính acid - base:
$Al_2O_3$ là một oxide lưỡng tính (có thể tác dụng với cả dung dịch acid và dung dịch base mạnh).
$Al(OH)_3$ là một hydroxide lưỡng tính.
Qua lời giải bài 3 trang 51 SGK Hoá 10 Chân trời sáng tạo, các em cần nhứ:
Nhôm (Al): Là nguyên tố phổ biến thứ ba trong vỏ Trái Đất.
Ghi nhớ: Với 3 electron lớp ngoài cùng, Nhôm dễ dàng nhường electron để tạo thành ion $Al^{3+}$ trong các phản ứng hóa học.
Ứng dụng: Nhờ tính nhẹ và lớp màng oxide bảo vệ bền vững, Nhôm là vật liệu lý tưởng để sản xuất vỏ lon, linh kiện máy bay và đồ dùng gia đình.
• Xem thêm: