Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình Electron nguyên tử, cấu hình electron của các nguyên tố nhóm a - Hóa 10 bài 8

Để trả lời câu hỏi trên, chúng ta cùng tìm hiểu về sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố, đặc biết là cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A qua bài biết dưới đây.

I. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình Electron nguyên tử của các nguyên tố

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A được lặp đi lặp lại sau mỗi chu kì, ta nói rằng: Chúng biến đổi một cách tuần hoàn.

- Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố khi điện tích hạt nhân tăng dần chính là nguyên nhân của sự biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tố.

II. Cấu hình Electron nguyên tử của các nguyên tố nhóm A

1. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm A.

- Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm A có cùng số electron lớp ngoài cùng, chính vì vậy chúng có tính chất hóa học giống nhau.

- Số thứ tự của nhóm (IA, IIA,...) cho biết số electron lớp ngoài cùng đồng thời cũng là số electron hóa trị trong nguyên tử các nguyên tố đó.

- ns^anp^b ( 1 ≤ a ≤ 2; 0 ≤ b ≤ 6) ⇒ Số electron hóa trị = a + b

- Electron hóa trị của các nguyên tố nhóm IA, IIA thuộc phân lớp s nên là các nguyên tố s.

- Electron hóa trị của các nguyên tố nhóm IIIA và VIIIA thuộc phân lớp p nên là các nguyên tố p

2. Một số nhóm A tiêu biểu

a) Nhóm VIIIA là nhóm khí hiếm

- Có 8 electron lớp ngoài cùng.

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng ns²np^6.

- Không tham gia phản ứng hóa học.

b) Nhóm IA là nhóm kim loại kiềm

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns¹ tức là có 1 electron ở lớp ngoài cùng nên có khuynh hướng mất 1 electron để đạt cấu hình khí hiếm.

- Các kim loại kiềm điển hình thường có những phản ứng sau:

- Tác dụng với oxi:

 4Na + O₂ → 2Na₂O

- Tác dụng với nước

 2Na + 2H₂O → NaOH + H₂↑

- Tác dụng với phi kim khác

 2Na + Cl₂ → 2NaCl

c) Nhóm VIIA là nhóm halogen

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns²np⁵

- Có 7 electron ở lớp ngoài cùng có khuynh hướng nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình khí hiếm.

- Các nguyên tử halogen có khuynh hướng thu thêm một electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm, các nguyên tố halogen có hóa trị 1.

- Ở dạng đơn chất phân tử halogen gồm hai nguyên tử: F₂, Cl₂, Br₂, I₂. Đó là những phi kim điển hình (At là nguyên tố phóng xạ) thường có các phản ứng sau:

- Phản ứng với kim loại tạo muối:

 2K + Br₂ → 2KBr

 2Al + 3Cl → 2AlCl₃

- Phản ứng với hiđro:

 Cl₂ + H₂ → 2HCl

 Br₂ + H₂ → 2HBr

- Hidroxit của các halogen là những axit, ví dụ: HClO, HClO₃.

III. Bài tập về sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron

* Bài 1 trang 41 SGK Hóa 10: Các nguyên tố thuộc cùng một nhóm A có tính chất hóa học tương tự nhau, vì vỏ nguyên tử các nguyên tố nhóm A có:

A. Số electron như nhau.

B. Số lớp electron như nhau.

C. Số electron thuộc lớp ngoài cùng như nhau.

D. Cùng số electron s hay p.

Chọn đáp án đúng.

° Lời giải bài 1 trang 41 SGK Hóa 10:

• Chọn đáp án đúng: C. Số electron thuộc lớp ngoài cùng như nhau.

* Bài 2 trang 41 SGK Hóa 10: Sự biến thiên tính chất của các nguyên tố thuộc chu kì sau lại được lặp lại tương tự như chu kì trước là do:

A. Sự lặp lại tính chất kim loại của các nguyên tố ở chu kì sau so với chu kì trước.

B. Sự lặp lại tính chất phi kim của các nguyên tố ở chu kì sau so với chu kì trước.

C. Sự lặp lại cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố ở chu kì sau so với chu kì trước (ở ba chu kì ban đầu).

D. Sự lặp lại tính chất hóa học của các nguyên tố ở chu kì sau so với chu kì trước.

Chọn đáp án đúng.

° Lời giải bài 2 trang 41 SGK Hóa 10:

• Chọn đáp án đúng: C. Sự lặp lại cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố ở chu kì sau so với chu kì trước (ở ba chu kì ban đầu).

- Vì sự biến thiên tính chất của các nguyên tố thuộc chu kì sau được lặp lại giống chu kì trước vì có sự biến đổi electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố chu kì sau giống như chu kì trước khi điện tích hạt nhân tăng dần.

* Bài 3 trang 41 SGK Hóa 10: Những nguyên tố nhóm A nào là các nguyên tố s, nguyên tố p? Số electron thuộc lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố s và p khác nhau thế nào?

° Lời giải bài 3 trang 41 SGK Hóa 10:

- Các electron hóa trị của các nguyên tố thuộc nhóm IA, IIA là electron s. Các nguyên tố đó được gọi là nguyên tố s.

- Các electron hóa trị của các nguyên tố thuộc nhóm IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA là các electron s và p. Các nguyên tố này được gọi là nguyên tố p.

- Số electron thuộc lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố s là 1 và 2. Số electron thuộc lớp ngoài cùng trong nguyên tử của các nguyên tố p là 3, 4, 5, 6, 7, 8.

* Bài 4 trang 41 SGK Hóa 10: Những nguyên tố nào đứng đầu các chu kì? Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố có đặc điểm chung gì?

° Lời giải bài 4 trang 41 SGK Hóa 10:

- Những nguyên tố kim loại kiềm đứng đầu chu kì (trừ chu kì là 1, hiđro không phải là kim loại)

- Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố kim loại kiềm có 1 electron lớp ngoài cùng.

* Bài 5 trang 41 SGK Hóa 10: Những nguyên tố nào đứng cuối các chu kì? Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó có đặc điểm chung gì?

° Lời giải bài 5 trang 41 SGK Hóa 10:

- Những nguyên tố khí hiếm đứng cuối chu kì.

- Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố khí hiếm có 8 electron ở lớp ngoài cùng (riêng He chỉ có 2e).

* Bài 6 trang 41 SGK Hóa 10: Một nguyên tố ở chu kì 3, nhóm VIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Hỏi:

a) Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiêu electron ở lớp electron ngoài cùng?

b) Các electron ngoài cùng nằm ở lớp electron thứ mấy?

c) Viết cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố trên.

° Lời giải bài 6 trang 41 SGK Hóa 10:

a) Nguyên tố nằm ở nhóm VIA nên nguyên tử của nguyên tố có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

b) Nguyên tố nằm cở chu kỳ 3 nên cấu hình electron lớp ngoài cùng nằm ở lớp thứ ba.

c) Cấu hình electron của nguyên tố: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

* Bài 7 trang 41 SGK Hóa 10: Một nguyên tố có cấu hình electron nguyên tử như sau:

 1s²2s²2p⁴.

 1s²2s²2p³.

 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.

 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

a) Hãy xác định số electron hóa trị của từng nguyên tử.

b) Hãy xác định vị trí của chúng (chu kì, nhóm) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.