Trả lời nhanh
Đáp án đúng là F (flo). Flo nằm ở chu kì 2, nhóm VIIA, tức là ở góc trên bên phải bảng tuần hoàn (không kể khí hiếm). Trong một chu kì, tính phi kim tăng từ trái sang phải; trong một nhóm, tính phi kim giảm từ trên xuống dưới. Vì vậy thứ tự là F > O > Cl > Se.
Vị trí của bốn nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Muốn so sánh tính phi kim, việc đầu tiên là xác định vị trí chu kì và nhóm của từng nguyên tố.
| Nguyên tố | Cấu hình electron lớp ngoài | Chu kì | Nhóm |
|---|---|---|---|
| O (oxi) | 2s22p4 | 2 | VIA |
| F (flo) | 2s22p5 | 2 | VIIA |
| Cl (clo) | 3s23p5 | 3 | VIIA |
| Se (selen) | 4s24p4 | 4 | VIA |
Giải thích từng bước
- So sánh F và O (cùng chu kì 2): F ở nhóm VIIA, đứng bên phải O (nhóm VIA). Điện tích hạt nhân của F lớn hơn nên hút electron lớp ngoài mạnh hơn, F dễ nhận thêm 1 electron hơn O nhận 2 electron. Vậy F > O.
- So sánh F và Cl (cùng nhóm VIIA): F ở chu kì 2, Cl ở chu kì 3. Nguyên tử F có ít lớp electron hơn nên bán kính nhỏ hơn, lực hút của hạt nhân lên electron mới nhận vào mạnh hơn. Vậy F > Cl.
- So sánh O, Cl, Se: Se cùng nhóm với O nhưng ở chu kì 4 nên yếu hơn O. Se cũng nằm ở nhóm VIA, bên trái Cl, nên yếu hơn Cl. Se là nguyên tố có tính phi kim yếu nhất trong bốn nguyên tố.
Đối chiếu bằng độ âm điện
Độ âm điện càng lớn thì khả năng hút electron càng mạnh, nghĩa là tính phi kim càng mạnh. Theo thang Pauling (giá trị gần đúng):
| Nguyên tố | F | O | Cl | Se |
|---|---|---|---|---|
| Độ âm điện | 3,98 | 3,44 | 3,16 | 2,55 |
Dãy sắp xếp: F > O > Cl > Se. Flo là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong toàn bộ bảng tuần hoàn.
Loại trừ các phương án còn lại
- O: cùng chu kì với F nhưng ở nhóm VIA, đứng trước F nên yếu hơn F.
- Cl: cùng nhóm với F nhưng ở chu kì dưới, bán kính lớn hơn nên yếu hơn F.
- Se: vừa ở chu kì thấp (4), vừa ở nhóm VIA nên yếu nhất.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo: tính phi kim mạnh dần về phía góc trên bên phải bảng tuần hoàn (trừ khí hiếm). Gặp bài so sánh, hãy nhìn xem nguyên tố nào gần góc đó nhất.
- Lỗi 1: nhầm Cl mạnh hơn O vì Cl ở nhóm VIIA. Thực ra O (chu kì 2) vẫn có độ âm điện lớn hơn Cl (chu kì 3). Hai nguyên tố khác cả chu kì lẫn nhóm thì nên dùng độ âm điện để so sánh.
- Lỗi 2: tính cả khí hiếm Ne vào so sánh. Khí hiếm có lớp ngoài cùng bền vững, không xét tính phi kim theo quy luật này.
- Lỗi 3: nhầm "tính phi kim mạnh" với "nhiều electron lớp ngoài". Điều quyết định là lực hút của hạt nhân lên electron lớp ngoài.
Bài luyện tập
- Trong các nguyên tố N, O, F, nguyên tố nào có tính phi kim mạnh nhất? Đáp án: F, vì cùng chu kì 2 và F đứng ở nhóm VIIA, bên phải N và O.
- Sắp xếp Cl, Br, I theo chiều tính phi kim giảm dần. Đáp án: Cl > Br > I, vì cùng nhóm VIIA và đi từ trên xuống dưới thì tính phi kim giảm.
- Trong các nguyên tố P, S, Cl, Se, nguyên tố nào có tính phi kim mạnh nhất? Đáp án: Cl. P, S, Cl cùng chu kì 3 nên Cl mạnh nhất; S và Se cùng nhóm VIA, Se ở dưới nên yếu hơn S, do đó yếu hơn Cl.
Câu hỏi thường gặp
Nguyên tố nào có tính phi kim mạnh nhất trong bảng tuần hoàn?
Flo (F) là nguyên tố có tính phi kim mạnh nhất, vì nó có độ âm điện lớn nhất (khoảng 3,98 theo thang Pauling) và nằm ở góc trên bên phải bảng tuần hoàn, không kể khí hiếm.
Tại sao O có tính phi kim mạnh hơn Cl dù Cl ở nhóm VIIA?
Vì O ở chu kì 2 nên bán kính nguyên tử nhỏ, lực hút electron mạnh. Độ âm điện của O (3,44) lớn hơn của Cl (3,16). Với hai nguyên tố khác chu kì và khác nhóm, nên so sánh bằng độ âm điện.
Tính phi kim biến đổi thế nào trong chu kì và nhóm?
Trong một chu kì, tính phi kim tăng dần từ trái sang phải. Trong một nhóm A, tính phi kim giảm dần từ trên xuống dưới.
Độ âm điện có liên quan gì đến tính phi kim?
Độ âm điện đo khả năng hút electron của nguyên tử trong liên kết hoá học. Độ âm điện càng lớn thì nguyên tử càng dễ nhận electron, tức tính phi kim càng mạnh.