Cách xác định nhóm trong bảng tuần hoàn
Cách xác định nhóm trong bảng tuần hoàn là một kỹ năng quan trọng giúp học sinh hiểu rõ tính chất hóa học của nguyên tố. Dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng, ta có thể dễ dàng xác định được nguyên tố thuộc nhóm A hay nhóm B, cũng như tính chất hóa trị của nó. Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn chi tiết cách xác định nhóm nguyên tố hóa học, đồng thời giúp bạn hệ thống hóa kiến thức hiệu quả để ôn thi và làm bài trắc nghiệm chính xác.
Xác định nhóm nguyên tố hóa học
A. NHẮC LẠI KIẾN THỨC
I. Nhóm nguyên tố
- Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.
- Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi cột tương ứng với một nhóm, riêng nhóm VIIIB có 3 cột.
- Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm (trừ He).
Việc xác định nguyên tố thuộc nhóm nào sẽ giúp chúng ta hiểu rõ tính kim loại, phi kim, khả năng phản ứng và kiểu hợp chất mà nguyên tố đó tạo ra.
II. Nguyên tắc xác định nhóm nguyên tố
Nhóm A:
- Nhóm A gồm 8 nhóm từ IA đến VIIIA.
- Các nguyên tố nhóm A gồm nguyên tố ss và nguyên tố p:
+ Nguyên tố s: Nhóm IA (nhóm kim loại kiềm, trừ H) và nhóm IIA (kim loại kiềm thổ).
+ Nguyên tố p: Nhóm IIIA đến VIIIA (trừ He).
- STT nhóm = Số e lớp ngoài cùng = Số e hóa trị
+ Cấu hình electron hóa trị tổng quát của nhóm A:
⟶nsanpb
⟶ ĐK:1 ≤ a ≤ 2; 0 ≤ b ≤ 6
+ Số thứ tự của nhóm A = a+b
⟶ Nếu a+b ≤ 3a+b ≤ 3 ⇒ Kim loại
⟶ Nếu 5 ≤ a+b ≤ 75 ≤ a+b ≤ 7 ⇒ Phi kim
⟶ Nếu a+b = 8a+b = 8 ⇒ Khí hiếm
+ Ví dụ:
⟶ Na(Z=11): 1s22s22p63s1 ⇒ IA
⟶ O(Z=8): 1s22s22p4 ⇒VIA
*Nhóm B:
- Nhóm B gồm 8 nhóm được đánh số từ IIIB đến VIIIB, rồi IB và IIB theo chiều từ trái sang phải trong bảng tuần hoàn.
- Nhóm B chỉ gồm các nguyên tố của các chu kỳ lớn.
- Nhóm B gồm các nguyên tố dd và nguyên tố f (thuộc 2 hàng cuối bảng).
- STT nhóm = Số e lớp ngoài cùng = Số e hóa trị (Ngoại lệ: Số e hóa trị = 9, 10 thuộc nhóm VIIIB)
+ Cấu hình electron hóa trị của nguyên tố d:
⟶ (n − 1)
⟶ĐK: b = 2; 1≤ a ≤ 10
⟶ Nếu a+b < 8a+b < 8 ⇒ STT nhóm =a+b
⟶ Nếu a+b = 8,9,10 ⇒ STT nhóm =8
⟶ Nếu a + b > 10a+b > 10 ⇒ STT nhóm = (a+b) − 10
Để xác định nhóm của một nguyên tố, bạn cần thực hiện theo các bước:
- Bước 1: Viết cấu hình electron nguyên tử
Dựa vào số hiệu nguyên tử (Z), ta viết cấu hình electron đầy đủ hoặc rút gọn.
Ví dụ:
Z = 11 → Na: 1s22s22p63s1
Z = 17 → Cl: 1s22s22p63s23p5
- Bước 2: Xác định lớp ngoài cùng
Phân tích phân lớp ngoài cùng có electron cuối cùng rơi vào đâu:
Nếu ở s hoặc p → nguyên tố thuộc nhóm A
Nếu ở d → nguyên tố thuộc nhóm B
- Bước 3: Xác định số nhóm
Với nhóm A:
Số electron lớp ngoài cùng = số thứ tự nhóm (từ 1A đến 8A)
Ví dụ: Na có 1e lớp ngoài → nhóm IA; Cl có 7e lớp ngoài → nhóm VIIA
Với nhóm B:
Tổng số electron ở phân lớp (n-1)d và ns thường quyết định vị trí nhóm từ IIIB đến IIB
Ví dụ: Fe: [Ar] 3d64s2 → 6 + 2 = 8 → nhóm VIIIB
1. Ví dụ một số nguyên tố tiêu biểu
| Nguyên tố | Z | Cấu hình electron | Thuộc nhóm | Giải thích |
| Na | 11 | 1s22s22p63s1 | IA | Lớp ngoài có 1e |
| Mg | 12 | 1s22s22p63s2 | IIA | Lớp ngoài có 2e |
| Cl | 17 | 1s22s22p63s23p5 | VIIA | Lớp ngoài có 7e |
| Ca | 20 | 1s22s22p63s23p64s2 | IIA | Lớp ngoài có 2e |
| Fe | 26 | [Ar] 3d64s2 | VIIIB | Tổng 8e ở (n-1)d và ns |
2. Mẹo ghi nhớ nhanh
- Nhóm A (1A → 8A):
Cấu hình kết thúc ở s hoặc p
Các nguyên tố thuộc khối s và p
- Nhóm B (IIIB → IIB):
Cấu hình kết thúc ở d
Các nguyên tố thuộc khối d (nguyên tố chuyển tiếp)
III. Phân biệt nhanh nhóm A và nhóm B
| Đặc điểm | Nhóm A | Nhóm B |
|---|---|---|
| Loại nguyên tố | Đại diện | Chuyển tiếp |
| Phân lớp cuối | s hoặc p | d |
| Khả năng phản ứng | Dễ đoán, tính chất rõ ràng | Biến đổi đa dạng hơn |
| Ví dụ | Na, Mg, Cl, O |
B. CÂU HỎI VẬN DỤNG LIÊN QUAN
I. Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1. Cấu hình electron của nguyên tử sắt là 1s22s22p63s23p63d64s2. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn là:
A. ô số 26, chu kì 3, nhóm VIIIB.
B. ô số 26, chu kì 3, nhóm VIIIA.
C. ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIA.
D. ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
Từ cấu hình electron của Fe xác định sắt có 26 electron, số hiệu nguyên tử là 26. Vậy sắt ở:
+ Ô thứ 26 (do Z = 26)
+ Chu kì 4 (do có 4 lớp electron)
+ Nhóm VIIIB (do nguyên tố d, cấu hình electron lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng: 3d64s2).
Câu 2. Cấu hình electron của nguyên tử oxygen là 1s22s22p4. Vị trí của oxygen trong bảng tuần hoàn là:
A. ô số 6, chu kì 2, nhóm VIA.
B. ô số 6, chu kì 3, nhóm VIB.
C. ô số 8, chu kì 2, nhóm VIA.
D. ô số 8, chu kì 2, nhóm VIB.
Oxygen có 8 electron nên Z = 8, oxygen ở ô số 8 trong bảng tuần hoàn.
Oxygen ở chu kì 2 (do có 2 lớp electron); nhóm VIA (do 6 electron hóa trị, nguyên tố p).
Câu 3. Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron : 1s22s22p63s23p3
Hãy chọn câu phát biểu đúng: X thuộc nhóm
A. IA.
B. VA.
C. IIIA.
D. IVA.
Câu 4. Nguyên tử có Z = 11 thuộc loại nguyên tố:
A. s.
B. p.
C. d.
D. f.
Nguyên tử có Z = 11 ⇒ Cấu hình e: 1s22s22p63s1.
⇒ Electron cuối cùng xếp vào phân lớp s nên thuộc nguyên tố s.
Câu 5. Nhóm nguyên tố là
A. tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron giống nhau, được xếp ở cùng một cột.
B. tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron gần giống nhau, do đó có tính chất hóa học giống nhau và được xếp thành một cột.
C. tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.
D. tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có tính chất hóa học giống nhau và được xếp cùng một cột.
Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.
Câu 6. Sulfur dạng kem bôi được sử dụng để điều trị mụn trứng cá. Nguyên tử sulfur có phân lớp electron ngoài cùng là 3p4. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về nguyên tử sulfur?
A. Lớp ngoài cùng của sulfur có 6 electron.
B. Hạt nhân nguyên tử sulfur có 16 electron.
C. Trong bảng tuần hoàn sulfur nằm ở chu kì 3.
D. Sulfur nằm ở nhóm VIA.
Câu 7. Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A (trừ He) có cùng
A. số electron
B. số lớp electron
C. số electron hóa trị
D. số electron ở lớp ngoài cùng
Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A (trừ He) có cùng số electron hóa trị.
Câu 8. Bảng tuần hoàn hiện nay có số cột, số nhóm A và số nhóm B lần lượt là
A. 18, 8, 8
B. 18, 8, 10
C. 18, 10, 8
D. 16, 8, 8
Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.
Câu 9. Số thứ tự của nhóm (trừ hai cột 9, 10 của nhóm VIIIB) bằng
A. số electron
B. số lớp electron
C. số electron hóa trị
D. số electron ở lớp ngoài cùng
Số thứ tự của nhóm (trừ hai cột 9, 10 của nhóm VIIIB) bằng số electron hóa trị.
Câu 10. Nguyên tố Cl (Z = 17) thuộc nhóm VIIA, có số electron hóa trị là
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
Số electron hóa trị = số thứ tự nhóm.
Nguyên tố Cl (Z = 17) thuộc nhóm VIIA ⇒ Có số electron hóa trị là 7
Câu 12. Vị trí của nguyên tố có Z = 15 trong bảng tuần hoàn là
A. chu kì 4, nhóm VIB.
B. chu kì 3, nhóm VA.
C. chu kì 4, nhóm IIA.
D. chu kì 3, nhóm IIB.
Z = 15 ⇒ có 15 electron.
Cấu hình electron của nguyên tố có Z = 15 là: 1s22s22p63s23p3
Có 3 lớp electron ⇒ Thuộc chu kì 3.
Có 5 electron hóa trị ⇒ thuộc nhóm VA.
Câu 13. Chromium được sử dụng nhiều trong luyện kim để chế tạo hợp kim chống ăn mòn và đánh bóng bề mặt. Nguyên tử chromium có cấu hình electron viét gọn là [Ar]3d54s1. Vị trí của chromium trong bảng tuần hoàn là
A. ô số 17, chu kì 4, nhóm IA.
B. ô số 24, chu kì 4, nhóm VIB.
C. ô số 24, chu kì 3, nhóm VB.
D. ô số 27, chu kì 4, nhóm IB.
Nguyên tử chromium có cấu hình electron viết gọn là [Ar]3d54s1. Suy ra:
- Số electron = vị trí của ô nguyên tố = 24.
- Có 4 lớp electron ⇒ thuộc chu kì 4.
- Có tổng số electron lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 6 ⇒ thuộn nhóm VIB.
Câu 14. Nguyên tố X thuộc nhóm IA, còn nguyên tố Z thuộc nhóm VIIA của bảng tuần hoàn. Cấu hình electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố X, Z lần lượt là
A. ns1 và ns2np5
B. ns1 và ns2np7
C. ns1 và ns2np3
D. ns2 và ns2np5
Nguyên tố X thuộc nhóm IA ⇒ Cấu hình electron hóa trị là ns1.
Nguyên tố Z thuộc nhóm VIIA ⇒ Cấu hình electron hóa trị là ns2np5
Câu 15. X là nguyên tố rất cần thiết cho sự chuyển hóa của calcium, phosphorus, sodium, potassium, vitamin C và các vitamin nhóm B. Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử X là 3s2. Số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là:
A. 12
B. 13
C. 11
D. 14
Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s2.
Vậy số hiệu nguyên tử của X = số electron = 12.
II. Câu hỏi tự luận
Câu 1. Xác định nhóm của nguyên tố sau
a. Số hiệu nguyên tử là 20, là nguyên tố giúp xương chắc khỏe, phòng ngừa những bệnh loãng xương, giảm tình trạng đau nhức và khó khăn trong vận động, làm nhanh lành các vết nứt gãy trên xương.
b. 9 electron, được sử dụng để điều chế một số dẫn xuất hydrocarbon, làm sản phẩm trung gian để sản xuất ra chất dẻo.
c. 28 proton, được dùng trong việc chế tạo hợp kim chống ăn mòn.
d. Số khối là 52 và 28 neutron, dùng chế tạo thép không gỉ.
Câu 2. Calcium (Ca) là nguyên tố kim loại chiếm khối lượng nhiều nhất trong cơ thể con người. Răng và xương là các bộ phận chứa nhiều calcium nhất. Số hiệu nguyên tử của Ca là 20. Hãy xác định nhóm của calcium trong bảng tuần hoàn.
Câu 4. Nguyên tử nguyên tố X có tổng số proton, neutron, electron là 18. Hãy xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn và giải thích.
Câu 5. X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn, có tổng số proton trong hai hạt nhân là 32. Viết cấu hình electron của nguyên tử X và Y. Xác định tên X, Y.
Câu 6. Một hợp chất ion có công thức XY. Hai nguyên tố X,Y thuộc 2 chu kì kế cận nhau trong bảng tuần hoàn. X thuộc nhóm IA hoặc IIA, còn Y thuộc VIA hoặc VIIA. Biết tổng số electron trong XY bằng 20. XY là hợp chất nào sau đây.
Câu 7. Tính số electron, viết cấu hình electron và xác đinh vị trí của A, B (ZA < ZB) trong bảng tuần hoàn trong các trường hợp sau:
a) Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn và thuộc cùng chu kì. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của A và B là 23.
b) A và B là hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 52.
Câu 8.
Cho hai nguyên tố có số hiệu nguyên tử Z = 15 và Z = 62
a) Xác định vị trí của hai nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn.
b) Viết cấu hình electron nguyên tử của hai nguyên tố đó và cho biết chúng là nguyên tố s, p, d hay f
c) Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của mỗi nguyên tố.
d) Nêu tính chất đơn chất và tính chất mỗi hợp chất trên.
Chi tiết hướng dẫn giải nằm trong FILE TẢI VỀ
----------------------------------------
