Với giải sách bài tập Hóa học 10 Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm sách Cánh diều hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học lớp 10 Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

Bài 7.1 trang 20 sách bài tập Hóa học 10:Chọn nguyên tử có bán kính lớn hơn trong mỗi cặp nguyên tử nguyên tố sau:

a) Al và In.

b) Si và N.

c) P và Pb.

d) C và F.

Lời giải:

a) Al và In thuộc cùng nhóm IIIA, Z_Al < Z_In do đó bán kính In lớn hơn.

b) So sánh gián tiếp qua P:

Si và P thuộc cùng chu kì 3, Z_Si < Z_P do đó bán kính Si > P (1).

N và P thuộc cùng nhóm VA, Z_P > Z_N do đó bán kính P > N (2).

Từ (1) và (2) có bán kính Si lớn hơn bán kính N.

c) So sánh gián tiếp qua Bi:

P và Bi cùng thuộc nhóm VA, Z_Bi > Z_P nên bán kính Bi > P (1)

Pb và Bi cùng thuộc chu kì 6, Z_Pb < Z_Bi nên bán kính Pb > Bi (2)

Từ (1) và (2) có bán kính Pb lớn hơn bán kính P.

d) C và F cùng thuộc chu kì 2, Z_c < Z_F nên bán kính C lớn hơn bán kính F.

Bài 7.2 trang 20 sách bài tập Hóa học 10: Dãy nguyên tử nào sau đây có bán kính tăng dần?

A. F < S < Si < Ge < Ca < Rb.

B. F < Si < S < Ca < Ge < Rb.

C. Rb < Ca < Ge < Si < S < F.

D. F < Si < S < Ge < Ca < Rb.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Theo quy luật biến đổi bán kính trong 1 chu kì và nhóm có bán kính các nguyên tử tăng dần theo thứ tự: F < S < Si < Ge < Ca < Rb.

Bài 7.3 trang 20 sách bài tập Hóa học 10: Dãy các ion nào sau đây có bán kính tăng dần?

A. S^2- < Cl^- < K⁺ < Ca²⁺.

B. K⁺ < Ca²⁺ < S^2- < Cl^-.

C. Cl^- < S^2- < Ca²⁺ < K⁺.

D. Ca²⁺ < K⁺ < Cl^- < S^2-.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các ion này đều có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, bán kính ion sẽ phụ thuộc vào điện tích hạt nhân.

Điện tích hạt nhân càng lớn càng hút mạnh electron ở lớp ngoài cùng, bán kính sẽ càng nhỏ. Điện tích hạt nhân của Ca²⁺, K⁺, Cl^-, S^2- lần lượt là +20, +19, +17, +16 nên bán kính sẽ tăng dần từ Ca²⁺, K⁺, Cl^-, S^2-.

Bài 7.4 trang 20 sách bài tập Hóa học 10: Cho bảng số liệu sau đây:

Dựa trên xu hướng biến đổi tuần hoàn và dữ liệu trong bảng trên, giá trị nào sau đây là phù hợp nhất với bán kính ion K⁺?

A. 90 pm.

B. 133 pm.

C. 195 pm.

D. 295 pm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các cation luôn có bán kính nhỏ hơn đáng kể so với nguyên tử trung hòa tương ứng do có số lượng electron ít hơn, lực hút của hạt nhân lên các electron mạnh hơn, do vậy bán kính của K⁺ phải nhỏ hơn bán kính của K (227 pm).

Bên cạnh đó, theo xu hướng biến đổi tuần hoàn thì bán kính của K⁺ phải lớn hơn bán kính của Na⁺ (98 pm), tương tự như bán kính của K lớn hơn của Na.

Trong hai giá trị 133 và 195 pm, giá trị 133 pm phù hợp hơn vì thể hiện sự giảm đáng kể bán kính cation so với nguyên tử trung hòa, tương tự trường hợp Na và Na⁺ trong bảng số liệu.

Bài 7.5 trang 20 sách bài tập Hóa học 10: Phát biểu nào sau đây là đúng về xu hướng biến đổi tính kim loại trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học?

A. Tính kim loại của các nguyên tố tăng theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và từ trên xuống dưới trong một nhóm.

B. Tính kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và tăng dần từ trên xuống dưới trong một nhóm.

C. Tính kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và từ trên xuống dưới trong một nhóm.

D. Tính kim loại tăng dần theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và giảm dần từ trên xuống dưới trong một nhóm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Tính kim loại giảm dần theo chiều từ trái sang phải trong một chu kì và tăng dần từ trên xuống dưới trong một nhóm.

Bài 7.6 trang 21 sách bài tập Hóa học 10: Chọn nguyên tố thể hiện tính kim loại nhiều hơn trong mỗi cặp nguyên tố sau:

a) Sr và Sb.

b) As và Bi.

c) B và O.

d) S và As.

Lời giải:

a) Sr và Sb.

Sr và Sb cùng thuộc chu kì 5, Z_Sr < Z_Sb nên Sr thể hiện tính kim loại nhiều hơn so với Sb.

b) As và Bi.

As và Bi cùng thuộc nhóm VA, Z_As < Z_Bi nên Bi thể hiện tính kim loại nhiều hơn so với As.

c) B và O.

B và O cùng thuộc chu kì 2, Z_B < Z_O nên B thể hiện tính kim loại nhiều hơn so với O.

d) S và As.

So sánh gián tiếp thông qua Se.

Tính kim loại: As > Se > S

Vậy As thể hiện tính kim loại nhiều hơn S.

Bài 7.7 trang 21 sách bài tập Hóa học 10: Dãy các nguyên tố nào sau đây có tính kim loại giảm dần?

A. Sr > Al > P > Si > N.

B. Sr > Al > P > N > Si.

C. Sr > Al > Si > P > N.

D. Sr > Si > Al > P > N.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Dựa vào quy luật biến đổi tính kim loại trong một chu kì và trong một nhóm A, ta có tính kim loại giảm dần theo thứ tự: Sr > Al > Si > P > N.

Bài 7.8 trang 21 sách bài tập Hóa học 10: Xu hướng biến đổi độ âm điện của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn tương tự như xu hướng biến đổi của yếu tố nào sau đây?

(1) Tính kim loại.

(2) Tính phi kim.

(3) Bán kính nguyên tử.

A. (1).

B. (2).

C. (3).

D. (1), (2) và (3).

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Xét trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân (chiều từ trái sang phải) độ âm điện của các nguyên tố nhìn chung tăng dần, tính phi kim của các nguyên tố tăng dần, tính kim loại giảm dần, bán kính nguyên tử giảm dần.

Như vậy, xu hướng biến đổi độ âm điện của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn tương tự như xu hướng biến đổi của tính phi kim.

Bài 7.9 trang 21 sách bài tập Hóa học 10: Cấu hình electron nào sau đây ứng với nguyên tố có độ âm điện lớn nhất?

A. 1s²2s²2p⁵

B. 1s²2s²2p⁶

C. 1s²2s²2p⁶3s¹

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p²

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Ta có 1s²2s²2p⁵ là cấu hình electron của F (Z = 9), đây là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong bảng tuần hoàn (3,98).

Bài 7.10 trang 21 sách bài tập Hóa học 10:Điền kí hiệu hoá học hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống trong đoạn thông tin sau:

Trong số các nguyên tố thuộc chu kì 2 trong bảng tuần hoàn (trừ Ne), ...(1)... là nguyên tố có độ âm điện nhỏ nhất và bán kính nguyên tử ...(2)...; (3)... là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất nhưng bán kính nguyên tử ...(4)... Tính kim loại giảm dần từ ...(5)... tới ...(6)..., còn tính phi kim thì biến đổi theo chiều ngược lại.

Lời giải:

Trong số các nguyên tố thuộc chu kì 2 trong bảng tuần hoàn (trừ Ne), (1) Li là nguyên tố có độ âm điện nhỏ nhất và bán kính nguyên tử (2) lớn nhất; (3) F là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất nhưng bán kính nguyên tử (4) nhỏ nhất. Tính kim loại giảm dần từ (5) Li tới (6) F, còn tính phi kim thì biến đổi theo chiều ngược lại.

Bài 7.11 trang 21 sách bài tập Hóa học 10: Trong liên kết H-X (với X là F, Cl, Br), cặp electron trong liên kết sẽ bị lệch về nguyên tử X do chúng có độ âm điện lớn hơn H. Hãy sắp xếp các nguyên tử X theo chiều giảm dần mức độ lệch của cặp electron liên kết về phía nó.

A. Br > Cl > F.

B. Cl > F > Br.

C. F > Cl > Br.

D. Mức độ lệch của cặp electron là như nhau trong ba trường hợp.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Thứ tự đúng là: F > Cl > Br vì độ âm điện F > Cl > Br (các nguyên tố trong cùng một nhóm VIIA).

Bài 7.12 trang 22 sách bài tập Hóa học 10:Phân loại các oxide sau đây dựa trên tính acid – base: Na₂O, MgO, Al₂O₃, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇.

Lời giải:

Bài 7.13 trang 22 sách bài tập Hóa học 10: Những oxide nào sau đây tạo ra môi trường acid khi cho vào nước?

A. CO₂.

B. SO₃.

C. Na₂O.

D. CaO.

E. BaO.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A và B.

CO₂ và SO₃ là ocidic oxide nên tạo ra môi trường acid khi cho vào nước.

Bài 7.14 trang 22 sách bài tập Hóa học 10:Ghép từng nhóm đặc điểm ở cột A với một phần tử tương ứng trong cột B.

Lời giải:

a ghép với 4; b ghép với 1; c ghép với 2; d ghép với 3.

Bài 7.15 trang 22 sách bài tập Hóa học 10:Khi phát minh ra bảng tuần hoàn, ngoài việc sắp xếp các nguyên tố đã biết, Mendeleev còn dự đoán sự tồn tại của một số nguyên tố chưa được biết tới thời đó. Chẳng hạn, nguyên tố nhóm III (nhóm IIIA trong bảng tuần hoàn hiện đại) ngay liền dưới nhôm được Mendeleev gọi là eka-nhôm (eka - aluminium), với kí hiệu là Ea (eka là từ tiếng Phạn có nghĩa là “đầu tiên”; do đó eka-nhôm là nguyên tố đầu tiên dưới nhôm). Dựa trên những tính chất của nhôm, em hãy dự đoán một số thông tin của nguyên tố eka-nhôm: số electron lớp ngoài cùng, công thức oxide cao nhất, công thức hydroxide và tính acid – base của chúng.

Lời giải:

Nhôm – Al thuộc nhóm IIIA, vậy eka – nhôm (Ea) thuộc nhóm IIIA cũng sẽ có 3 electron lớp ngoài cùng, công thức oxide cao nhất sẽ là Ea₂O₃, công thức hydroxide là Ea(OH)₃.

Al(OH)₃ là một chất lưỡng tính nên Ea(OH)₃ cũng có khả năng là một chất lưỡng tính, nhưng sẽ thể hiện tính base mạnh hơn Al(OH)₃.

Bài 7.16 trang 22 sách bài tập Hóa học 10: Xét hai nguyên tố X và Y. Nguyên tố X có độ âm điện lớn hơn nguyên tố Y.

a) Nếu giữa X và Y hình thành liên kết thì cặp electron liên kết sẽ bị lệch về phía nguyên tử nào?

b) Giả sử X và Y ở cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, em hãy dự đoán nguyên tố nào có bán kính nguyên tử lớn hơn. Vì sao?

c) Nếu X và Y ở cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, oxide cao nhất của X sẽ có tính acid mạnh hơn hay yếu hơn oxide cao nhất của Y?

Lời giải:

a) Nếu giữa X và Y hình thành liên kết thì cặp electron liên kết sẽ bị lệch về phía nguyên tử X (nguyên tử có độ âm điện lớn hơn).

b) Giả sử X và Y ở cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, em dự đoán nguyên tố Y có bán kính nguyên tử lớn hơn, do độ âm điện của X lớn hơn Y, mà trong một chu kỳ, chiều tăng bán kính nguyên tử là chiều giảm của độ âm điện.

c) Nếu X và Y ở cùng một chu kì của bảng tuần hoàn, oxide cao nhất của X sẽ có tính acid mạnh hơn oxide cao nhất của Y do tính phi kim của X mạnh hơn Y (độ âm điện của X lớn hơn Y).

Bài 7.17 trang 23 sách bài tập Hóa học 10: Một kim loại M phản ứng mãnh liệt với nước tạo thành dung dịch MOH. Nếu M là nguyên tố chu kì 4, hãy viết cấu hình electron của M.

Lời giải:

M là nguyên tố kim loại nhóm IA do phản ứng với nước tạo MOH nên sẽ có 1 electron ở lớp ngoài cùng.

Nếu M ở chu kì 4, M sẽ có 4 lớp electron.

Cấu hình electron của M là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

Xem thêm các bài giải SBT Hoá học lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 7: Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

Bài 8: Định luật tuần hoàn và ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 9: Quy tắc octet

Bài 10: Liên kết ion

Lý thuyết Xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm

 I. Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử

1. Trong một chu kì

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính các nguyên tử có xu hướng giảm dần.

- Giải thích: Nguyên tử các nguyên tố trong cùng chu kì có cùng số lớp electron. Từ trái sang phải, điện tích hạt nhân nguyên tử tăng dần nên hạt nhân sẽ hút electron lớp ngoài cùng mạnh hơn, làm cho bán kính nguyên tử giảm.

Ví dụ: Trong chù kì 2, bán kính nguyên tử của các nguyên tố giảm dần theo thứ tự: Li, Be, B, C, N, O, F.

Hình 7.1. Sự thay đổi bán kính nguyên tử theo số hiệu nguyên tử của các nguyên tố chu kì 2

Lưu ý: Bán kính nguyên tử là khoảng cách từ hạt nhân đến electron ở lớp vỏ ngoài cùng.

2. Trong một nhóm A

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A: Trong một nhóm, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, bán kính các nguyên tử có xu hướng tăng dần.

- Giải thích: Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng dần, nguyên nhân chủ yếu là do số lớp electron tăng dần.

Ví dụ: Trong nhóm IIA, bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng dần theo thứ tự: Be, Mg, Ca, Sr, Ba.

Hình 7.2. Bán kính nguyên tử (pm) của một số nguyên tố trong bảng tuần hoàn

II. Xu hướng biến đổi độ âm điện, tính kim loại và tính phi kim

1. Độ âm điện

- Độ âm điện (χ – đọc là khi) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron liên kết của nguyên tử.

Hình 7.3. Cặp electron liên kết bị các nguyên tử hút về phía các hạt nhân của mỗi nguyên tử H

Lưu ý: Electron hóa trị đã tham gia hình thành liên kết hóa học thì gọi là electron liên kết.

- Độ âm điện được sử dụng rộng rãi là độ âm điện theo Pauling. Theo đó nguyên tử có độ âm điện lớn nhất là fluorine, χ(F) = 3,98.

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng tăng dần.

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố có xu hướng giảm dần.

Hình 7.4. Giá trị độ âm điện của một số nguyên tố nhóm A và quy luật biến đổi độ âm điện

- Độ âm điện phụ thuộc đồng thời vào hai yếu tố: điện tích hạt nhân và bán kính nguyên tử.

- Giải thích:

+ Trong một chu kì, từ trái sang phải theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần nên khả năng hút cặp electron liên kết càng tăng, dẫn tới độ âm điện càng tăng.

+ Trong một nhóm, từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng lên nên lực hút của hạt nhân tới cặp electron liên kết giảm, dẫn tới độ âm điện giảm.

Chú ý: Theo biểu thức $F=a\frac{Z}{r^2}$, lực hút F giảm theo r² và tăng theo Z, nghĩa là ảnh hưởng của r lớn hơn của Z tới lực hút của hạt nhân với electron.

2. Tính kim loại và tính phi kim

- Tính kim loại đặc trưng bởi khả năng nhường electron của nguyên tử.

- Tính phi kim đặc trưng bởi khả năng nhận electron của nguyên tử.

- Quy luật chung đối với các nguyên tố nhóm A:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng giảm dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng tăng dần.

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính kim loại của các nguyên tố có xu hướng tăng dần, tính phi kim của các nguyên tố có xu hướng giảm dần.

Hình 7.5. Quy luật biến đổi tính kim loại, tính phi kim

- Giải thích:

+ Trong một chu kì, từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần nên lực hút của hạt nhân tới electron hóa trị tăng, làm giảm khả năng nhường electron, do đó tính kim loại của nguyên tố giảm.

+ Trong một nhóm A, mặc dù điện tích hạt nhân tăng dần nhưng do bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng nhanh, nên lực hút của hạt nhân tới electron hóa trị giảm dần, làm tăng khả năng nhường electron, do đó tính kim loại của nguyên tố tăng.

Lưu ý: Tính kim loại và tính phi kim luôn biến đổi ngược chiều nhau.  Độ âm điện và tính phi kim của các nguyên tử của nguyên tố hóa học biến đổi cùng chiều trong một chu kì và trong một nhóm.

III. Xu hướng biến đổi thành phần và tính acid, tính base của các oxide và các hydroxide theo chu kì

1. Thành phần và tính acid, tính base của các oxide cao nhất trong một chu kì

- Oxide cao nhất của một nguyên tố là oxide mà trong đó, hóa trị của nguyên tố đó là cao nhất. Các nguyên tố thuộc các nhóm IA đến VIIA (trừ fluorine) có hóa trị cao nhất đúng bằng số thứ tự nhóm.

- Công thức oxide cao nhất và hóa trị của các nguyên tố nhóm A, chu kì 3 được thể hiện trong bảng 3.1.

Bảng 3.1. Công thức oxide cao nhất của các nguyên tố nhóm A, chu kì 3

- Xu hướng biến đổi thành phần của các oxide cao nhất: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tỉ số giữa số nguyên tử oxygen với số nguyên tử nguyên tố còn lại trong các oxide cao nhất có xu hướng tăng dần.

Ví dụ: Trong chu kì 3, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tỉ số giữa số nguyên tử oxygen với số nguyên tử nguyên tố còn lại trong các oxide cao nhất tăng dần theo thứ tự $\frac{1}{2}$, $\frac{1}{1}$, $\frac{3}{2}$, $\frac{2}{1}$, $\frac{5}{2}$, $\frac{3}{1}$, $\frac{7}{2}$.

- Xu hướng biến đổi tính acid, tính base của oxide cao nhất: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của oxide cao nhất có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.

Hình 7.6. Xu hướng biến đổi tính acid, tính base của một số oxide cao nhất

Ví dụ: Trong chu kì 3, Cl₂O₇ có tính acid mạnh nhất, Na₂O có tính base mạnh nhất và Al₂O₃ vừa có tính acid, vừa có tính base.

Lưu ý:

- Không tồn tại hợp chất F₂O₇, oxide thường gặp của F có công thức là F₂O.

- Quy luật về sự biến đổi chung của tính acid và tính base của oxide cao nhất ngược chiều nhau trong mỗi chu kì và nhóm.

- Trong một nhóm A, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, nói chung tính base của oxide cao nhất tăng dần .

- Al₂O₃ có tính lưỡng tính: tác dụng được với cả dung dịch acid và dung dịch base.

2. Thành phần và tính acid, tính base của các hydroxide cao nhất trong một chu kì

- Hydroxide của nguyên tố kim loại M hóa trị n có dạng M(OH)_n. Đối với nguyên tố phi kim hydroxide của nó ở dạng acid.

Bảng 3.2. Công thức hydroxide của các nguyên tố nhóm A, chu kì 3 (các nguyên tố ở hóa trị cao nhất)

 - Xu hướng biến đổi tính acid, tính base của hydroxide: Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.

Ví dụ: Trong chu kì 3, NaOH là một base mạnh; Al(OH)₃ vừa có tính acid, vừa có tính base; H₂SiO₃ là acid rất yếu; H₃PO₄ là acid trung bình; H₂SO₄ là acid mạnh; HClO₄ là acid rất mạnh.

Lưu ý: Acid chứa oxygen có thể được coi là một dạng của hydroxide (không bền) bị mất nước.

Ví dụ: Si(OH)₄ $\stackrel{}{\to }$ H₂SiO₃ + H₂O