Oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 2 từ Li đến N

Trả lời nhanh

Oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 2 từ Li đến N lần lượt là: Li₂O, BeO, B₂O₃, CO₂, N₂O₅. Hoá trị cao nhất với oxygen bằng số thứ tự nhóm A (từ I đến V), tức bằng số electron hoá trị. Từ Li đến N, tính base của oxide giảm dần, tính acid tăng dần.

Nguyên tắc viết công thức oxide cao nhất

Với các nguyên tố nhóm A, hoá trị cao nhất với oxygen bằng số thứ tự của nhóm, cũng chính là số electron lớp ngoài cùng (electron hoá trị). Oxygen luôn có hoá trị II (số oxi hoá −2) trong các oxide này.

Các bước làm nhanh:

Xác định nhóm A của nguyên tố từ cấu hình electron hoặc vị trí trong bảng tuần hoàn.
Số thứ tự nhóm = hoá trị cao nhất với oxygen = n.
Viết dạng R₂O_n, rồi rút gọn nếu n chẵn (chia cả hai chỉ số cho 2).

Mẹo nhớ: nhóm I → R₂O, nhóm II → RO, nhóm III → R₂O₃, nhóm IV → RO₂, nhóm V → R₂O₅.

Xác định nhóm của từng nguyên tố từ Li đến N

Nguyên tố	Z	Cấu hình electron	Nhóm	Electron hoá trị
Li	3	1s²2s¹	IA	1
Be	4	1s²2s²	IIA	2
B	5	1s²2s²2p¹	IIIA	3
C	6	1s²2s²2p²	IVA	4
N	7	1s²2s²2p³	VA	5

Cả năm nguyên tố đều có hai lớp electron nên cùng ở chu kì 2. Từ Li đến N, mỗi nguyên tố hơn nguyên tố trước một electron ở lớp ngoài cùng.

Công thức oxide cao nhất và hydroxide tương ứng

Nguyên tố	Oxide cao nhất	Số oxi hoá của nguyên tố	Hydroxide tương ứng	Tính chất oxide
Li	Li₂O	+1	LiOH (base mạnh)	Oxide base
Be	BeO	+2	Be(OH)₂	Oxide lưỡng tính
B	B₂O₃	+3	H₃BO₃ (acid rất yếu)	Oxide acid
C	CO₂	+4	H₂CO₃ (acid yếu)	Oxide acid
N	N₂O₅	+5	HNO₃ (acid mạnh)	Oxide acid

Kiểm tra nhanh tổng số oxi hoá bằng 0: Li₂O: 2×(+1) + (−2) = 0; B₂O₃: 2×(+3) + 3×(−2) = 0; N₂O₅: 2×(+5) + 5×(−2) = 0.

Nhận xét sự biến đổi từ Li đến N

Hoá trị cao nhất với oxygen tăng dần từ 1 đến 5, đúng bằng số thứ tự nhóm.
Tính base của oxide và hydroxide giảm dần: Li₂O là oxide base điển hình, BeO đã chuyển sang lưỡng tính.
Tính acid tăng dần: B₂O₃ và CO₂ là oxide acid, acid tương ứng đều yếu; N₂O₅ cho acid mạnh HNO₃.

Lí do: trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm và độ âm điện tăng. Nguyên tử hút electron mạnh hơn nên liên kết R–O phân cực về phía oxygen, hydroxide dễ phân li ra H⁺ hơn, tức tính phi kim và tính acid tăng.

Phương trình minh hoạ tính chất

Oxide base tan trong nước tạo base: Li₂O + H₂O → 2LiOH (dung dịch làm quỳ tím hoá xanh).
BeO lưỡng tính, tác dụng với cả acid và kiềm:

BeO + 2HCl → BeCl₂ + H₂O

BeO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Be(OH)₄]
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ (acid yếu, kém bền, phân li một phần).
CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O (oxide acid tác dụng với dung dịch kiềm).
N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃ (acid mạnh, làm quỳ tím hoá đỏ).

Lưu ý: B₂O₃ ít tan và phản ứng với nước chậm tạo H₃BO₃; ở mức chương trình phổ thông chỉ cần nhớ đây là oxide acid.

Lỗi sai thường gặp

Viết BeO thành Be₂O₂. Công thức hoá học luôn tối giản tỉ lệ nguyên tử: Be hoá trị II, O hoá trị II nên là BeO.
Nhầm CO với oxide cao nhất của carbon. CO là oxide thấp (C hoá trị II); oxide cao nhất là CO₂ với carbon hoá trị IV.
Nhầm NO₂ hoặc N₂O₃ với oxide cao nhất của nitrogen. Nitrogen ở nhóm VA nên hoá trị cao nhất là V, oxide là N₂O₅.
Cho rằng Be tạo oxide base như Li. BeO là oxide lưỡng tính, không phải base điển hình.
Kéo dài quy tắc sang O và F. Quy tắc “hoá trị cao nhất = số nhóm” chỉ áp dụng khi nguyên tố tạo được oxide như vậy; F không có oxide với hoá trị VII.

Mở rộng: so sánh với chu kì 3

Chu kì 3 cũng có quy luật tương tự: Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇. Hoá trị cao nhất tăng từ 1 đến 7; tính base giảm, tính acid tăng, Al₂O₃ là oxide lưỡng tính ở giữa chu kì. Học theo quy luật chung sẽ nhớ nhanh hơn học từng công thức rời rạc.

Bài luyện tập có đáp án

Bài 1. Viết công thức oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 3 từ Na đến Cl.

Đáp án: Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇ (hoá trị cao nhất lần lượt là I đến VII).

Bài 2. Nguyên tố R ở chu kì 2 có oxide cao nhất dạng R₂O₅. Hợp chất khí với hydrogen của R có công thức RH₃. Xác định R và tính phần trăm khối lượng H trong RH₃.

Đáp án: Oxide cao nhất R₂O₅ nên R thuộc nhóm VA; ở chu kì 2 đó là nitrogen (N). Hợp chất là NH₃, M = 17. %H = 3/17 × 100% ≈ 17,65%.

Bài 3. Cho các oxide: Li₂O, BeO, B₂O₃, CO₂. Oxide nào tác dụng được với cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH?

Đáp án: BeO, vì là oxide lưỡng tính. Li₂O chỉ phản ứng với acid; B₂O₃ và CO₂ là oxide acid nên chỉ phản ứng với kiềm.

Bài 4. Tính phần trăm khối lượng của boron trong B₂O₃ (B = 10,8; O = 16).

Đáp án: M(B₂O₃) = 2×10,8 + 3×16 = 69,6. %B = 21,6/69,6 × 100% ≈ 31,03%.

Tóm tắt cần nhớ

Oxide cao nhất từ Li đến N: Li₂O, BeO, B₂O₃, CO₂, N₂O₅.
Hoá trị cao nhất với oxygen = số thứ tự nhóm A.
Theo chiều Li → N: tính base giảm, tính acid tăng; BeO lưỡng tính, N₂O₅ cho acid mạnh nhất (HNO₃).

Câu hỏi thường gặp

Oxide cao nhất của các nguyên tố chu kì 2 từ Li đến N là gì?

Là Li2O, BeO, B2O3, CO2 và N2O5, ứng với hoá trị cao nhất với oxygen lần lượt là I, II, III, IV, V.

Vì sao oxide cao nhất của nitrogen là N2O5 chứ không phải NO2?

Nitrogen ở nhóm VA nên hoá trị cao nhất là V, ứng với số oxi hoá +5. NO2 chứa nitrogen số oxi hoá +4 nên không phải oxide cao nhất.

Oxide nào trong dãy Li2O, BeO, B2O3, CO2, N2O5 là oxide lưỡng tính?

BeO là oxide lưỡng tính, phản ứng được với cả dung dịch acid và dung dịch kiềm.

Tính acid của oxide cao nhất biến đổi thế nào từ Li đến N?

Tính acid tăng dần, tính base giảm dần: Li2O là oxide base, BeO lưỡng tính, B2O3, CO2, N2O5 là oxide acid, trong đó N2O5 ứng với acid mạnh HNO3.