Luyện tập Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

Trong một nhóm, từ trên xuống dưới thì điện tích hạt nhân tăng dần.

Ta có: Nguyên tố M có thể tạo ra oxide M₂O₅ → M thuộc nhóm VA

⇒ Hợp chất khí của M với hydrogen có dạng MH₃

⇒ M_M = 14 (Nitrogen)

Vậy nguyên tố M cần tìm là Nitrogen.

M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng ns¹ thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn.

X có công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất là XO₃ ⇒ X thuộc nhóm VIA

X ở chu kì 3 và thuộc nhóm VIA nên X là S.

Công thức hợp chất M₂S có:

⇒ M = 23. M là ₁₁Na

⇒ Công thức hợp chất giữa M và X là Na₂S.

Đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron liên kết của một nguyên tử trong phân tử là độ âm điện (). 

 X (Z = 7): 1s²2s²2p³ , lớp ngoài cùng có 5e ⇒ nhóm VA

Hóa trị cao nhất = số thứ tự nhóm ⇒ hóa trị cao nhất của X là V

Oxide cao nhất của X là: X₂O₅

₈O: 1s²2s²2p⁴.

₉F: 1s²2s²2p⁵.

₁₄Si: 1s²2s²2p⁶3s²3p².

₁₅P: 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

Ta sẽ bổ sung thêm nguyên tố N thuộc chu kì 2, nhóm VA.

Ta có Trong cùng 1 chu kì 2: tính phi kim N < O < F

Trong cùng chu kì 3 tính phi kim Si < P

Trong cùng 1 nhóm A, khi đi từ trên xuống theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân tính phi kim của các nguyên tố giảm dần nên tính phi kim N > P

Từ các so sánh trên ta có tính phi kim Si < P < N < O < F

Vậy ta sắp xếp được các nguyên tố theo chiều giảm dần tính phi kim là:

F, O, P, Si.

Các ion này đều có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, bán kính ion sẽ phụ thuộc vào điện tích hạt nhân.

Ta có điện tích hạt nhân càng lớn càng hút mạnh e ở lớp ngoài cùng, bán kính sẽ càng nhỏ.

Điện tích hạt nhân của Ca²⁺, K⁺, Cl^-, S^2- lần lượt là +20, +19, +17, +16

⇒ bán kính sẽ tăng dần từ Ca²⁺, K⁺, Cl^-, S^2-.

Trong mỗi chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố giảm dần.

Cấu hình e nguyên tử:

₁₁Na: 1s²2s²2p⁶3s¹.

₁₉K: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

₁₃Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.

₁₂Mg: 1s²2s²2p⁶3s².

Ta có: Na, Mg, Al cùng ở chu kì 3

Na và K cùng ở nhóm IA.

Trong cùng một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì tính kim loại giảm dần

⇒ Al < Mg < Na

Trong cùng một nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì tính kim loại tăng dần

⇒ Na < K

Vậy tính kim loại: Al < Mg < Na < K.

Thứ tự tăng dần bán kính nguyên tử là F, Cl, Be, Li.

Oxide cao nhất của A khi tan trong nước tạo thành dung dịch làm quỳ tím chuyển màu xanh.

⇒ Oxide cao nhất của A khi tan trong nước tạo thành hydroxide có tính base mạnh.

⇒ A có thể thuộc nhóm IA hoặc IIA.

Tỉ lệ nguyên tử A với oxygen trong oxide cao nhất của A là 2:1

⇒ Oxide cao nhất của A là A₂O

⇒ Hóa trị cao nhất của A là I.

Vậy X thuộc nhóm IA.

Strontium hydroxide: Sr(OH)₂

Barium hydroxide: Ba(OH)₂

Calcium hydroxide: Ca(OH)₂

Magnesium hydroxide: Mg(OH)₂

Ta có Sr, Ba, Ca, Mg ở cùng trong nhóm IIA, đi từ trên xuông dưới theo chiều điện tích hạt nhân tăng tính base của các hydroxide tăng dần.

⇒ Hydroxide nào có tính base mạnh nhất là Barium hydroxide   

₃Li, ₈O, ₉F cùng thuộc chu kì 2. Trong một chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử, bán kính nguyên tử giảm dần.

⇒ Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: ₉F < ₈O < ₃Li.

₃Li và ₁₁Na cùng thuộc nhóm IA. Trong một nhóm, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử, bán kính nguyên tử tăng dần.

⇒ Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: ₃Li < ₁₁Na

Ta có sự sắp xếp bán kính như sau: F < O < Li < Na.

Nguyên tử có kích thước nhỏ nhất trong bảng tuần hoàn là He.

X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴

⇒ R thuộc nhóm IVA

⇒ Hợp chất khí của R với H là RH₂

Trong RH₂, R chiếm 94,12% về khối lượng nên ta có:

⇒ R là Sulfur

Oxide cao nhất của S là SO₃

.

Y có công thức oxide cao nhất là YO₃ ⇒ Y thuộc nhóm IIA nên

Y thuộc nhóm VIA, chu kỳ 3. Vậy Y là S

Suy ra hợp chất tạo với R là RS₂

Ta có:

→ R = 56: Fe (Iron)

Vậy nguyên tố cần tìm là Fe.

n_SO2 = 0,1 mol

Phương trình hóa học tổng quát:

R + 2H₂SO₄ → RSO₄ + SO₂ + 2H₂O (1)

0,1 ← 0,1

RO + H₂SO₄ → RSO₄ + H₂O (2)

Theo phương trình phản ứng (1) ta có: n_SO2 = n_R = 0,1 mol

Theo đề bài n_R = n_RO = 0,1 mol

⇒ m_{hỗn hợp} = m_RO + m_R = 0,1.(R + 16) + 0,1.R = 14,4 ⇒ R = 64: Cu (Z = 29)

Cấu hình electron (Z = 29): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

⇒ Cu thuộc ô 29, chu kì 4, nhóm IB.

Cấu hình electron lần lượt các nguyên tố là:

F (Z = 9) là 1s²2s²2p⁵.

Cl (Z = 17) là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

Br (Z = 35) [Ar]3d¹⁰4s²4p⁵

I (Z = 53) [Kr]4d¹⁰5s²5p⁵

Ta thấy, X, Y, Z, T cùng ở nhóm VIIA

Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, đồng thời tính phi kim giảm dần.

Vậy các nguyên tố trên dược sắp xếp theo chiều tính phi kim tăng dần là: T, Z, Y, X.

Tính kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và tăng dần từ trên xuống dưới trong một nhóm.