Luyện tập Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại KNTT

Kim loại thuộc nhóm IA: Lithium, potassium, francium.

Kim loại thuộc nhóm IIA: magnesium

X (Z = 12): [Ne]3s²3s²

Vậy X ở chu kỳ 3 (do có 3 lớp electron); nhóm IIA (do có 2 electron hóa trị, nguyên tố s)

Cấu hình electron nguyên tử : 1s²2s²2p⁶3s¹

Ta thấy electron cuối cùng được điền vào phân lớp s nên nguyên tố thuộc họ nguyên tố s.

Liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron hoá trị tự do với các ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại.

Kim loại kiềm có kiểu mạng lập phương tâm khối

Be, Mg có kiểu mạng lục phương ;

Ca, Sr có kiểu mạng lập phương tâm mặt;

Ba có kiểu mạng lập phương tâm khối.

Các kim loại có cấu tạo mạng tinh thể lục phương là Zn

(4) sai vì Liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron hoá trị tự do với các ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại.

Kim loại nào sau đây có kiểu mạng lập phương tâm mặt là Ca

Kim loại nào sau đây có kiểu mạng lục phương Mg

Dãy các kim loại có cùng kiểu mạng lập phương tâm mặt là Ca, Sr. Cu.

Số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kim loại thuộc nhóm IA là 1

Các nguyên tố kim loại thường có 1, 2, 3 electron ở lớp ngoài cùng.

Cấu hình e nào sau đây là của nguyên tử kim loại 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Các nguyên tử kim loại trên có số electron ở lớp ngoài cùng là 1 (như Na, Cu), 2 (như Mg, Fe, Zn), 3 (như Al).

Số mol H₂ là nH₂ = 0,9:2 = 0,45 (mol)

Phương trình hóa học

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ ↑ (1)

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ ↑ (2)

Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Zn trong dung dịch x, y > 0

n_H2 = x + y = 0,45

m_hh = 24x + 65y = 23,1

Giải hệ phương trình: x = 0,15 mol ; y = 0,3 mol

Khối lượng muối:

m = 0,15.95 + 0,3.136 = 55,05 gam

Gọi kim loại cần tìm là R.

Phương trình phản ứng

R + H₂SO₄ → RSO₄ + H₂ (1)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O (2)

n_H2SO4 = 1,5.0,15 = 0,225 (mol);

n_NaOH = 0,09.1 = 0,09 (mol)

Theo phương trình (2) ta có:

n_H2SO4 = nNaOH = 0,09:2 = 0,045 mol

Số mol H₂SO₄ phản ứng (1) là:

n_H2SO4 (1) = n_H2SO4 – n_H2SO4 (2)

= 0,225 – 0,045 = 0,18 mol

Từ phương trình (1)

n_R = n_{H2SO4 (1)} = 0,18 mol

M_R = 4,32 : 0,18 = 24 gam/mol.

Kim loại là Mg

Ta có n_HCl = 0,24 mol

Xét các phản ứng:

R + HCl → RCl + H₂

R + H₂O → ROH + H₂

n_Cl- = n_HCl  = 0,24 mol;

m_R = 21,06 gam

Trong 34,68 gam chất rắn bao gồm ROH và RCl

⇒ m_rắn = m_R⁺ + m_Cl- + m_OH-

→ 34,68 = 21,06 + 0,24.35,5 + 17. n_OH-

→ n_OH- = 0,3 mol

n_R = n_Cl- + n_OH-= 0,24 + 0,3 = 0,54 mol

M_R = 21,06 : 0,54 = 39 gam/mol

⇒ R là kim loại K

n_CO2 = 0,3 mol

Gọi công thức chung của 2 kim loại là: R

RCO₃ + H⁺ → R²⁺ + CO₂ + H₂O

n_RCO3 = n_CO2 = 0,3 mol

⇒ R = 34,6

⇒ 2 Kim loại là: Mg (24); Ca (40)

Gọi R là kí hiệu chung của hai kim loại nhóm IA, R cũng là nguyên tử khối trung bình

của hai kim loại.

2R + 2H₂O → 2ROH + H₂ ↑

0,6                                  0,3

n_H2 = 7,437 : 24,79 = 0,3 (mol)

Theo phương trìn: n_R = 0,6 mol

R = 20,2:0,6 = 33,67

Vì hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp nên một kim loại phải có nguyên tử khối nhỏ hơn 33,67 và kim loại còn lại có nguyên tử khối lớn hơn 33,67.

Vậy ta có: R₁ = 23 (Na) < R = 33,67 < R₂ = 39 (K)

Dựa vào bảng tuần hoàn hai kim loại đó là Na, K