Bài 2.10 trang 15 Sách bài tập (SBT) Hóa học 10 Nâng cao

Bài 2.10 trang 15 SBT Hóa học 10 Nâng cao

Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có liên hệ gì với cấu tạo lớp vỏ nguyên tử của các nguyên tố đó. Giải thích và nêu thí dụ minh họa.

Giải

Khi nói đến vị trí của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn ta thường nói đến số thứ tự của: ô, chu kì, nhóm và nhóm A hay B của nguyên tố.

Số thứ tự của ô nguyên tố chính bằng số proton trong hạt nhân bằng số electron ở vỏ nguyên tử. Như vậy, số thứ tự của ô nguyên tố bằng tổng số electron của nguyên tử nguyên tố đó. Nếu căn cứ vào cấu hình electron thì chỉ cần xác định tổng số electron. Thí dụ nguyên tố sắt có cấu hình electron: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^6}4{s^2}\) có tổng số electron bằng 26. Sắt ở ô thứ 26 của bảng tuần hoàn.

Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron ứng với giá trị n lớn nhất trong trong cấu hình electron của nguyên tử. Thí dụ nguyên tố sắt có cấu hình electron: \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^6}4{s^2}\) với giá trị n lớn nhất bằng 4. Sắt ở chu kì 4.

Các nguyên tố nhóm A có các electron cuối cùng được xếp vào phân lớp s hoặc p (ở lớp electron ngoài cùng). Ngược lại các nguyên tố nhóm B có các electron cuối cùng được xếp vào phân lớp d hoặc f. Căn cứ cấu hình nguyên tử sắt ở trên cần nhớ rằng electron được phân bố vào phân lớp 4s trước phân lớp 3d (sự chèn mức năng lượng electron) nên các electron cuối cùng được xếp vào phân lớp 3d. Như vậy, sắt thuộc nhóm B. Nguyên tử Cl có cấu hình electron: \(\left[ {Ne} \right]3{s^2}3{p^5}\) có các electron cuối cùng được xếp vào phân lớp 3p nên clo là nguyên tố thuộc nhóm A.

Các nguyên tố nhóm A có số thứ tự của nhóm trùng với số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử. Thí dụ clo có electron lớp ngoài cùng là \(3{s^2}3{p^5}\) với 7 electron nên thuộc nhóm VIIA.

Các nguyên tố nhóm B: Cần xét đến electron lớp ngoài cùng và phân lớp d gần lớp ngoài cùng của nguyên tử. Gọi tổng số electron trên hai phân lớp này là S. Nếu \(S \le 7\) thì số nhóm bằng S. Nếu S = 8, 9, 10 thì số nhóm bằng VIII và nếu \(S > 10\) thì số nhóm bằng S – 10. Thí dụ với nguyên tử sắt S = 8 nên sắt ở nhóm VIIIB. Nguyên tố đồng có cấu hình electron nguyên tử là: \(\left[ {{\rm{Ar}}} \right]3{d^{10}}4{s^1}\) với tổng số electron trên 3d và 4s bằng 11 nên đồng ở nhóm IB: \(\left( {11 - 10 = 1} \right)\).

Sachbaitap.com