Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp
Chuyên đề Hóa học lớp 10: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Bài tập: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp
A. Phương pháp xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp
1. Lý thuyết và phương pháp giải
- Giả sử ZA < ZB
+ Trường hợp 1: Hai nguyên tố cùng thuộc chu kì ⇒ ZB = ZA + 1
+ Trường hợp 2: Hai nguyên tố khác chu kì:
- Từ tổng Z của hai nguyên tố A và B → Z− = Z/2 → ZA < Z− < ZB
- Từ đó giới hạn các khả năng có thể xảy ra đối với A (hay B) đồng thời kết hợp giả thiết để chọn nghiệm phù hợp.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì, có tổng số điện tích hạt nhân bằng 25.
a) Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y.
b) Xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn.
c) Viết công thức hợp chất oxit cao nhất của X và Y.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
a) Viết cấu hình electron
Vì X và Y đứng kế tiếp khác nhau trong cùng một chu kì nên hạt nhân của chúng chỉ khác nhau 1 đơn vị.
Giả sử ZX < ZY ⇒ ZY = ZX + 1
Theo đề bài, ta có: ZX + ZY = ZX + ZX + 1 = 25
⇒ ZX = 12 và ZY = 13
Cấu hình electron cùa X: ls22s22p63s2: Magie (Mg)
Cấu hình electron của Y: ls22s22p63s23p1: Nhôm (Al)
b) Vị trí
- Đối với nguyên tử X:
+ X thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.
+ X thuộc phần nhóm IIA vì có 2 electron ở lớp ngoài cùng
⇒ X là kim loại.
+ X thuộc ô thứ 12 vì (Z = 12)
- Đối với nguyên tử Y;
+ Y thuộc chu kì 3 vì có 3 electron.
+ Y thuộc phân nhóm IIIA vì có 3 electron ở lớp ngoài cùng
⇒ Y là kim loại.
c) Công thức hợp chất oxit cao nhất của X, Y lần lượt là: MgO và Al2O3
Ví dụ 2. Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA, ở trạng thái đơn chất A, B không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của A và B là 23. Viết cấu hình electron nguyên tử của A, B.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA
⇒ A thuộc nhóm IVA hoặc nhóm VIA.
Theo bài:
⇒ A, B thuộc các chu kì nhỏ (chu kỳ 2 và chu kỳ 3).
Mặt khác, A và B không thể cùng chu kỳ vì hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp trong một chu kỳ hơn kém nhau 1 proton, nghĩa là ở ô số 11 và 12 (tổng số proton bằng 23), không thuộc các nhóm IV và V hay V và VI.
TH1: B thuộc chu kỳ 2 ⇒ ZB = 7 (nitơ).
Vậy ZA = 23 - 7 = 16 (lưu huỳnh).
Trường hợp này thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất nitơ không phản ứng với lưu huỳnh.
TH2: B thuộc chu kỳ 3 ⇒ ZB = 15 (phopho).
Vậy ZA = 23 - 15 = 8 (oxi).
Trường hợp này không thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất oxi phản ứng với phopho.
⇒ Cấu hình electron của A và B là: A: 1s22s22p63s23p4 và B: 1s22s22p3
Ví dụ 3. X và Y là hai nguyên tố thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau và cùng trong 1 nhóm A của bảng tuần hoàn. Tổng điện tích hạt nhân của X và Y là 32. Xác định vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi Zx, Zy là điện tích hạt nhân của X, Y (Zx < Zy)
Tổng điện tích hạt nhân của X, Y là 32 → Zx + Zy = 32 (1)
X và Y thuộc 2 chu kỳ liên tiếp nên Zx - Zy = 8 hoặc Zx - Zy = 18
TH1: Zy - Zx = 8 (2)
Từ (1) và (2) → Zx = 12; Zy = 20
X (Z = 12):1s22s22p63s2
→ X nằm ở ô thứ 12, chu kì 3 nhóm IIA trong bảng tuần hoàn
Y (Z = 20):1s22s22p63s23p64s2
→ Y nằm ở ô thứ 20, chu kì 4 nhóm IIA trong bảng tuần hoàn
TH2: Zy - Zx = 18 (3)
Từ (1) và (3) → Zx = 7; Zy =25
X (Z = 7): 1s22s22p3→ X thuộc chu kì 2, nhóm VA
Y (Z = 25):1s22s22p63s23p63d54s2
→ Y thuộc chu kì 4, nhóm VIIB
→ Loại do X, Y không thuộc cùng nhóm, ở 2 chu kì liên tiếp.
Ví dụ 4. Hai nguyên tố A và B đứng kế tiếp nhau trong cùng 1 chu kì của bảng tuần hoàn. Tổng số điện tích hạt nhân của A và B là 22.
a, Xác định A, B
b, Viết cấu hình electron nguyên tử của A và B
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Theo đề bài ta có:
ZA + ZB =22
ZB - ZA =1
Giải hệ suy ra
ZA= 10,5;
ZB= 11,5.
Mà ZA , ZB cùng 1 chu kì suy ra là Na và Mg (xem bảng tuần hoàn)
Na: 1s22s22p63s1
Mg: 1s22s22p63s2
Ví dụ 5. Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, Y thuộc nhóm VA. Ở trạng thái đơn chất X, Y không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Hai nguyên tố X và Y là những nguyên tố nào.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
X và Y ở hai nhóm X liên tiếp trong bảng tuần hoàn, Y thuộc nhóm VA
=> X thuộc nhóm IVA hoặc nhóm VIA.
Mà ZX + ZY = 23 => X, Y thuộc các chu kì nhỏ (chu kỳ 2 và chu kỳ 3).
Mặt khác, X và Y không thể cùng chu kỳ vì hai nguyên tố thuộc hai nhóm X kế tiếp trong một chu kỳ hơn kém nhau 1 proton, nghĩa là ở ô số 11 và 12 (tổng số proton bằng 23), không thuộc các nhóm IV và V hay V và VI.
TH 1: Y thuộc chu kỳ 2 => ZY = 7 (nitơ).
Vậy ZX = 23 - 7 = 16 (lưu huỳnh).
Trường hợp này thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất nitơ không phản ứng với lưu huỳnh.
TH 2: Y thuộc chu kỳ 3 => ZY = 15 (phopho).
Vậy ZX = 23 - 15 = 8 (oxi).
Trường hợp này không thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất oxi phản ứng với phopho
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Hai nguyên tố A và B ở hai phân nhóm chính liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hốa học. Tống số hiệu nguyên tử của A và B là 31. Xác định số hiệu nguyên tử, viết cấu hình electron của các nguyên tử của A và B. Nêu tính chất đặc trưng của mỗi nguyên tố. Viết cấu hình electron của các ion tạo thành
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Giả sử nguyên tố A có số hiệu nguyên tử lớn hơn nguyên tố B.
Ta có: PA + PB = 31; có các trường hợp có thể xảy ra A và B thuộc hai phân nhóm chính liên tiếp (nhóm A liên tiếp):
TH1. A, B thuộc cùng một chu kì: PB – PA = 1 ⇒ PA = 15; PB = 16.
Cấu hình electron của các nguyên tử A và B lần lượt là: ls22s22p63s23p3 và ls22s22p63s23p4.
A thuộc ô 15, chu kì 3, nhóm VA
B thuộc ô 16, chu kì 3, nhóm VIA.
Cả A và B đều là phi kim nên đều có tính oxi hóa:
A + 3e → A3- B + 2e → B2-
TH2. A, B không thuộc cùng một chu kì và A thuộc nhóm sau nhóm của B (PA > PB): PB - PA = 7 ⇒ PA = 12; PB = 19.
Cấu hình electron thuộc các nguyên tử A và B lần lượt là: 1s22s22p63s2 và 1s22s22p63s23p64s1.
A thuộc ô 12, chu kì 3, nhóm IIA
B thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IA, A và B đều là kim loại:
A → A+ + e B → B2+ + 2e
TH3. A, B không thuộc cùng một chu kì và A thuộc nhóm trước của B (PA < PB)
PB - PA = 9 ⇒ PA = 11; PB = 20.
Cấu hình electron của các nguyên tố A và B lần lượt là: 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s23p64s2.
A thuộc ô 11, chu kì 3, nhóm IA
B thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IIA. A và B đều là kim loại:
A → A+ + e B → B2+ + 2e
Câu 2. Hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 25.Viết cấu hình electron để xác định hai nguyên tố A và B thuộc chu kì nào, nhóm nào.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi số điện tích hạt nhân của nguyên tố A và B lần lượt là ZA, ZB.
Giả sử ZA < ZB.
Theo đề bài, số điện tích hạt nhân của nguyên tố B là ZB = ZA + 1
Nên: ZA + ZB = 2ZA + 1 = 25 → ZA = 12, ZB = 13
Cấu hình nguyên tử:
A (Z = 12): 1s22s22p63s2 Nguyên tố A thuộc nhóm IIA, chu kì 3.
B (Z = 13): 1s22s22p63s23p1 Nguyên tố B thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.
A và B thuộc cùng chu kì.
Câu 3. X, Y, Z là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kì. Tổng số khối của chúng là 74. Xác định X, Y, Z.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Vì ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kì nên số proton của X, Y, Z lần lượt là p, p + 1, p + 2.
Tổng số proton của kim loại là: p + (p + 1) + (p + 2) = 3p + 3.
Ta có: 3p + 3 + (n1 + n2 + n3)= 74
3p + 3 ≤ n1 + n2 + n3 ≤ 1,5(3p + 3) ⇒ 8,8 ≤ p ≤ 11,3
| p | 9 | 10 | 11 |
| Nguyên tố | F | Ar | Na |
Vì X, Y, Z là kim loại, nên ta nhận p = 11 là kim loại Na.
Ba kim loại liên tiếp trong một chu kì nên X, Y, Z là Na, Mg, Al.
Câu 4. Phân tử X2Y có tổng số proton là 23. Biết X, Y ở hai nhóm (A) liên tiếp trong cùng một chu kì. Dựa vào cấu hình electron các nguyên tử X, Y. Tìm công thức phân tử và gọi tên hợp chất X2Y.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Đặt số proton của X, Y là ZX và ZY Ta có: 2ZX + ZY = 23 (*)
+ Nếu X trước Y thì ZY = ZX + 1
(*) ⇒ 2ZX + ZX + 1 = 23 ⇒ ZX = 22/3 = 7,3 (vô lí)
+ Nếu Y trước X thì ZX = ZY + 1
(*) ⇒ 2(ZY + 1) + ZY = 23 ⇔ 3ZY = 21
Vậy: ZY = 7 ⇒ Y là N
ZX = 8 ⇒ X là O
Công thức X2Y là NO2.
Câu 5. X và Y là hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn, ở trạng thái đơn chất X và Y phản ứng được với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Biết rằng X đứng sau Y trong bảng tuần hoàn. Xác định tên nguyên tố X.
Đáp án án hướng dẫn giải chi tiết
Vì nên x và Y là những nguyên tố thuộc chu kì nhỏ.
X và Y là 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm kế tiếp
⇒ Số proton của X và Y hơn kém nhau 1 hoặc 7 hoặc 9.
Ta xét từng trường hợp:
TH1: Nếu pX - pY = 1 ⇒ pX = 12(Mg), pY = 11(Na)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau(loại).
TH2: Nếu pX - pY = 7 ⇒ pX = 15(P), pY = 8(O)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này phản ứng được với nhau (nhận).
TH3: Nếu pX - pY = 9 ⇒ pX = 16 (S), pY = 7(N)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau(loại).
Vậy X là P.
C. Câu hỏi bài tập tự luyện
Câu 1. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 25. X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. Na và Mg
B. Al và Si
C. Na và Si
D. Mg và Al
Câu 2. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ có tổng số electon trong hai nguyên tử là 39. X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. K và Ca
B. Ca và Sc
C. C và N
D. S và Cl
Câu 3. X, Y là 2 nguyên tố cùng thuộc một phân nhóm chính và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp có tổng số số hiệu nguyên tử bằng 32 (ZX < ZY). X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. Mg và Ca
B. P và Cl
C. Si và Ar
D. N và Mn
Câu 4. X, Y là 2 nguyên tố cùng thuộc một phân nhóm chính và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp có tổng số hạt proton là 24 (ZX < ZY). X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. O và S
B. N và Cl
C. Ne và Mg
D. Na và Al
Câu 5. X, Y là 2 nguyên tố thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp có tổng số electron là 31 (ZX < ZY). X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. Mg, K hoặc Na, Ca
B. P và S
C. O và S hoặc O và C
D. Si và Cl hoặc P và S
Câu 6. X, Y là 2 nguyên tố thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp có tổng số hạt proton bằng 25 (ZX < ZY). X, Y lần lượt là nguyên tố nào?
A. O và Cl hoặcS và F.
B. Mg và Al
C. Na và Si
D. Na và Al hoặc Mg và Al
Câu 7. Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm X liên tiếp trong bảng tuần hoàn, Y thuộc nhóm VA. Ở trạng thái đơn chất X, Y không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Hai nguyên tố X và Y là
A. S và N.
B. O và S.
C. O và P.
D. C và S
Câu 8. Cho 12,8 gam hỗn hợp hai kim loại nhóm IIA, thuộc hai chu kì liên tiếp, tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít khí hiđro (đktc). Các kim loại đó là
A. Be và Mg.
B.Mg và Ca.
C. Ca và Sr.
D. Sr và Ba.
-----------------------------
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Hóa học 10: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Hóa học lớp 10, Giải bài tập Vật Lí 10, Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
