Giải hóa 12 bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

A. Tóm tắt lý thuyết hóa 12 bài 17

1. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn

Các nguyên tố hoá học được phân thành kim loại và phi kim. Trong số 110 nguyên tố hoá học đã biết có tới gần 90 nguyên tố là kim loại. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố kim loại có mặt ở :

Nhóm IA (trừ hiđro) và IIA.

Nhóm IIIA (trừ Bo) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.

Các nhóm B (từ IB đến VIIIB).

Họ lantan và actini, được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng.

2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại

Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2 hoặc 3e).

Trong cùng chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử của nguyên tố phi kim.

3. Cấu tạo mạng tinh thể kim loại (trừ thủy ngân ở dạng lỏng)

• Mạng tinh thể lục phương có độ đặc khít 74%. (Be, Mg, Zn,...)
• Mạng tinh thể lập phương tâm diện có độ đặc khít 74%. (Cu, Ag, Au, Al,...)
• Mạng tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít 68%. (Li, Na, K, V, Mo,...)
• Liên kết kim loại: là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do sự tham gia của electron tự do

B. Giải bài tập trang 82 SGK Hóa 12

Bài 1 trang 82 SGK Hóa 12

Hãy cho biết vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn?

Hướng dẫn giải bài tập

Trong bảng tuần hoàn có gần 90 nguyên tố kim loại, chúng nằm ở các vị trí như sau:

Nhóm IA (trừ hiđro) và nhóm IIA.

Nhóm IIIA (trừ Bo) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.

Các nhóm B từ IB đến VIIIB.

Họ lantan và họ actini được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng.

Bài 2 trang 82 SGK Hóa 12

Nguyên tử kim loại và tinh thể kim loại có cấu tạo như thế nào?

Hướng dẫn giải bài tập

• Cấu tạo của nguyên tử kim loại.

+ Có số electron hóa trị ít.

+ Trong cùng một chu kì các nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tố phi kim trong cùng chu kì.

• Cấu tạo tinh thể kim loại.

+ Kim loại có cấu tạo tinh thể, tinh thể kim loại có cấu tạo mạng.

+ Có 3 loại kiểu mạng tinh thể phổ biến là: Mạng tinh thể luc phương, mạng tinh thể lập phương tâm diện, mạng tinh thể lập phương tâm khối.

Bài 3 trang 82 SGK Hóa 12

Liên kết kim loại là gì? So sánh với liên kết ion và liên kết cộng hóa trị?

Hướng dẫn giải bài tập

Liên kết kim loại là liên kết sinh ra bởi lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do và các ion dương, kết dính các ion dương kim loại với nhau.

So sánh liên kết kim loại với liên kết cộng hóa trị:

• Giống nhau: có sự dùng chung electron.
• Khác nhau:

+ Liên kết cộng hóa trị: sự dùng chung electron giũa hai nguyên tử tham gia liên kết.

+ Liên kết kim loại: sự dùng chung electron toàn bộ electron trong nguyên tử kim loại.

So sánh liên kết kim loại với liên kết ion.

• Giống nhau: đều là liên kết sinh ra bởi lực hút tĩnh điện.
• Khác nhau:

+ Liên kết ion: do lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện tích trái dấu.

+ Liên kết kim loại: lực hút tĩnh điện sinh ra do các electron tự do trong kim loại và ion dương kim loại.

Bài 4 trang 82 SGK Hóa 12

Mạng tinh thể kim loại gồm có:

A. Nguyên tử, ion kim loại và ác electron độc thân.

B. Nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do.

C. Nguyên tử kim loại và các electron độc thân.

D. Ion kim loại và các electron độc thân.

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án B.

Nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do.

Bài 5 trang 82 SGK Hóa 12

Cho cấu hình electron :1s²2s²2p⁶

Dãy nào sau đây gồm các nguyên tử và ion có cấu hình electron như trên.

A. K⁺, Cl, Ar

B. Li⁺, Br, Ne

C. Na⁺, Cl, Ar

D. Na⁺, F^-, Ne

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án D.

Bài 6 trang 82 SGK Hóa 12

Cation R⁺ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 2p⁶. Nguyên tử P là

A. F.

B. Na.

C. K.

D. Cl.

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án B

Bài 7 trang 82 SGK Hóa 12

Hòa tan 1,44 gam một kim loại hóa trị II trong 150ml dung dịch H₂SO₄ 0,5M. Muốn trung hòa axit dư trong dung dịch thu được, phải dùng hết 30ml dung dịch NaOH 1M. Kim loại đó là:

A. Ba.

B. Ca.

C. Mg.

D. Be.

Hướng dẫn giải bài tập

Đáp án C.

Gọi kim loại cần tìm là R.

Các phương trình hóa học

R + H₂SO₄ → RSO₄ +H₂ (1)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O (2)

Số mol H₂SO₄ là n_H2SO4 = 0,15.0,5 = 0,075 (mol);

Số mol NaOH là n_NaOH = 0,03.1 = 0,03 (mol)

Số mol H₂SO₄ phản ứng (1) là:

n_{H2SO4 (1)} = n_H2SO4 - n_{H2SO4 (2)} = 0,075 - 0,03/2 = 0,06 (mol)

Từ (1) => n_R = n_{H2SO4 (1)} = 0,06 mol => M_R = m_R/n_R = 1,44/0,06 = 24 (g/mol)

Vậy R là Mg.

Bài 8 trang 82 SGK Hóa 12

Hòa tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp Mg và Zn trong dung dịch HCl dư thấy có 0,6 gam khí H₂ bay ra. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là:

A. 36,7 g.

B. 35,7 g.

C. 63,7 g.

D. 53,7 g.

Hướng dẫn giải bài tập

Số mol H₂ là nH₂ = 0,6/2 = 0,3(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

nH₂ = x + y = 0,3 mol.

m_hh = 24x + 65y = 15,4.

Khối lượng muối là m = x(24 + 71) + y(65 + 71)

m = 24x + 65y + 71(x + y) = 15,4 + 71.0,3 = 36,7 (g)

Bài 9 trang 82 SGK Hóa 12

Cho 12,8 gam kim loại A hóa trị II phản ứng hoàn toàn với khí Cl₂ thu muối B. Hòa tan B vào nước thu được 400ml dung dịch C. Nhúng thanh sắt nặng 11,2 gam vào dung dịch C, sau một thời gian thấy kim loại A bám vào thanh sắt và khối lượng thanh sắt là 12,0 gam, nồng độ FeCl₂ trong dung dịch là 0,25M. Xác định kim loại A và nồng độ mol của kim loại B trong dung dịch C.

Hướng dẫn giải bài tập

A + Cl₂ → ACl₂

0,2 mol          0,2 mol

ACl₂ + Fe → FeCl₂ + A

x          x          x

số mol FeCl₂ là n = 0,25 . 0,4 = 0,1 (mol)

Gọi x là số mol Fe phản ứng

khối lượng kim loại tăng là

Δm = m_A - m_Fe = Ax - 56x = 0,8 gam

x = 0,1 → A.0,1 - 56.0,1 = 0,8 → A = 64 (g/mol)

→ A là Cu

Số mol Cu là n_Cu = 12,8/64 = 0,2 (mol)

số CuCl₂ → n_CuCl2 = n_Cu = 0,2 (mol)

Nồng độ mol/lCuCl₂ là C_{M (CuCl2)} = 0,2/0,4 = 0,1M

C. Trắc nghiệm Hóa 12 bài 17 Vị trí kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo kim loại 

Câu 1. Nhóm A bao gồm các nguyên tố:

A. Nguyên tố s

B. Nguyên tố p

C. Nguyên tố d và nguyên tố f.

D. Nguyên tố s và nguyên tố p

Câu 2. Cho nguyên tố có kí hiệu là ₁₁X. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn:

A. Nhóm IIA, chu kì 3

B. Nhóm IA, chu kì 3

C. Nhóm IIIA, chu kì 2

D. Nhóm IA, chu kì 2

Câu 3. Độ âm điện của các nguyên tố: Na, Mg, Al, Si. Xếp theo chiều tăng dần là:

A. Na < Mg < Al < Si

B. Si < Al < Mg < Na

C. Si < Mg < Al < Na

D. Al < Na < Si < Mg

Câu 4. Kết luận nào sau đây là sai?

A. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg.

B. Kim loại dẻo nhất là natri.

C. Kim loại dẫn điện tốt nhất là bạc

D. Kim loại nhẹ nhất là liti.

Câu 5. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố nhóm IA là:

A. ns¹

B. (n-1)d¹⁰ns¹

C. ns²np¹

D. ns²

D. Luyện tập Hóa 12 bài 17

-------------------------------------