Cách xác định nhóm nguyên tố và chu kì: 3 bước, có ví dụ

Trả lời nhanh

Viết cấu hình electron của nguyên tử rồi đọc ba thông tin: số thứ tự ô = Z; số chu kì = số lớp electron; số nhóm dựa vào electron hoá trị. Nguyên tố s, p thuộc nhóm A với số nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng. Nguyên tố d thuộc nhóm B, số nhóm tính theo tổng electron (n−1)d và ns.

Ba bước xác định vị trí nguyên tố

Bước 1: Từ số hiệu nguyên tử Z (bằng số proton, bằng số electron của nguyên tử trung hoà), viết cấu hình electron theo thứ tự mức năng lượng: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p…
Bước 2: Đọc chu kì và ô: ô số Z; chu kì bằng số lớp electron (số n lớn nhất).
Bước 3: Xác định nhóm theo electron hoá trị, dùng bảng quy tắc dưới đây.

Quy tắc xác định nhóm

Loại nguyên tố	Electron cuối cùng điền vào	Cách tính số nhóm
Nhóm A (s, p)	phân lớp s hoặc p của lớp ngoài cùng	Số nhóm = số electron lớp ngoài cùng (ns + np)
Nhóm B (d)	phân lớp d của lớp sát ngoài cùng	Cấu hình hoá trị (n−1)d^ans^b; đặt tổng a + b

Với nhóm B, tổng a + b cho kết quả như sau:

a + b = 3, 4, 5, 6, 7 → nhóm IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB.
a + b = 8, 9, 10 → cùng thuộc nhóm VIIIB.
a + b = 11 → nhóm IB; a + b = 12 → nhóm IIB.

Mẹo nhớ: nhóm A nhìn lớp ngoài cùng; nhóm B cộng thêm electron ở phân lớp d sát ngoài.

Ví dụ minh hoạ (số liệu tự đặt)

Ví dụ 1: Nguyên tố Z = 17

Cấu hình: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵. Có 3 lớp electron nên ở chu kì 3. Lớp ngoài cùng có 2 + 5 = 7 electron, electron cuối điền vào p nên là nhóm VIIA. Đó là clo (ô 17, chu kì 3, nhóm VIIA).

Ví dụ 2: Nguyên tố Z = 20

Cấu hình: [Ar]4s². Có 4 lớp electron nên ở chu kì 4. Lớp ngoài cùng có 2 electron, electron cuối điền vào s nên là nhóm IIA. Đó là canxi.

Ví dụ 3: Nguyên tố Z = 26

Cấu hình: [Ar]3d⁶4s². Có 4 lớp electron nên ở chu kì 4. Electron cuối điền vào 3d nên là nhóm B, với 6 + 2 = 8 electron nên thuộc nhóm VIIIB. Đó là sắt.

Ví dụ 4: Nguyên tố Z = 29

Cấu hình bền: [Ar]3d¹⁰4s¹ (không phải 3d⁹4s²). Tổng 10 + 1 = 11 electron nên là nhóm IB, chu kì 4. Đó là đồng.

Ví dụ 5: Cho ion X²⁺ có cấu hình 1s²2s²2p⁶

X nhường 2 electron để thành X²⁺, nên nguyên tử X có cấu hình 1s²2s²2p⁶3s², tức Z = 12. Vị trí: ô 12, chu kì 3, nhóm IIA (magie).

Làm ngược lại: từ vị trí suy ra cấu hình

Ví dụ: nguyên tố ở chu kì 3, nhóm VIA. Chu kì 3 nghĩa là có 3 lớp electron. Nhóm VIA nghĩa là lớp ngoài cùng có 6 electron: 3s²3p⁴. Cấu hình đầy đủ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴, nên Z = 16 (lưu huỳnh).

Lỗi sai thường gặp

Xác định nhóm của ion thay vì nguyên tử. Phải đưa về cấu hình nguyên tử trung hoà trước (cộng lại electron đã nhường, trừ electron đã nhận).
Viết sai thứ tự điền. Điền 4s trước 3d, nhưng khi viết cấu hình thường xếp 3d trước 4s. Chu kì tính theo lớp n lớn nhất, ở đây là 4.
Quên hai trường hợp bất thường của Cr và Cu. Cr (Z = 24): [Ar]3d⁵4s¹, nhóm VIB. Cu (Z = 29): [Ar]3d¹⁰4s¹, nhóm IB.
Nhầm nhóm B với nhóm A. Electron cuối ở phân lớp d là nhóm B dù lớp ngoài cùng chỉ có 1–2 electron.

Bài luyện tập (có đáp án)

Bài 1. Xác định chu kì, nhóm của nguyên tố có Z = 33.

Đáp án: [Ar]3d¹⁰4s²4p³. Có 4 lớp nên chu kì 4. Lớp ngoài cùng có 2 + 3 = 5 electron, electron cuối điền vào p nên nhóm VA (asen).

Bài 2. Nguyên tố Z = 30 thuộc chu kì, nhóm nào?

Đáp án: [Ar]3d¹⁰4s². Chu kì 4. Tổng 10 + 2 = 12 nên nhóm IIB (kẽm).

Bài 3. Nguyên tử Y có 3 lớp electron, lớp ngoài cùng có 3 electron. Tìm Z và vị trí của Y.

Đáp án: Cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p¹, Z = 13. Vị trí: ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA (nhôm).

Câu hỏi thường gặp

Làm thế nào để biết nguyên tố thuộc nhóm A hay nhóm B?

Nhìn electron cuối cùng điền vào phân lớp nào. Nếu là s hoặc p thì nguyên tố thuộc nhóm A; nếu là d (hoặc f) thì thuộc nhóm B (hoặc họ lantan, actini với f).

Số thứ tự chu kì được xác định như thế nào?

Số thứ tự chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử, tức là giá trị n lớn nhất trong cấu hình electron.

Vì sao Fe, Co, Ni cùng thuộc nhóm VIIIB?

Tổng electron ở 3d và 4s của chúng lần lượt là 8, 9 và 10. Theo quy ước, tổng từ 8 đến 10 cùng xếp vào nhóm VIIIB.

Cho ion thì xác định nhóm của nguyên tố thế nào?

Đưa ion về nguyên tử trung hoà bằng cách cộng lại các electron đã nhường hoặc trừ đi các electron đã nhận, rồi mới viết cấu hình và xác định nhóm.