Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố, thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì và nhóm sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Hóa học 10 Bài 6 từ đó học tốt môn Hóa 10.

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố, thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì và nhóm

Giải hóa học 10 trang 43 Chân trời sáng tạo

Mở đầu trang 43 Hóa học 10: Kim loại kiềm là các kim loại nhóm IA, bao gồm: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), caesium (Cs), francium (Fr). Chúng phản ứng được với nước và giải phóng khí hydrogen. Vậy khả năng phản ứng với nước của các kim loại trên có giống nhau hay không? Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, chúng ta có thể giải thích được xu hướng biến đổi tính chất hóa học cơ bản của nguyên tử các nguyên tố không?

Lời giải:

- Các kim loại nhóm IA: Khả năng phản ứng với nước của các kim loại không giống nhau, khả năng phản ứng với nước giảm dần

- Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, ta có thể giải thích được xu hướng biến đổi tính chất hóa học cơ bản của nguyên tử các nguyên tố

1. Bán kính nguyên tử

Câu hỏi 1 trang 43 Hóa học 10: Quan sát Hình 6.1, cho biết bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong mỗi chu kì và trong mỗi nhóm A biến đổi như thế nào.

Phương pháp giải:

- Quan sát Hình 6.1 và rút ra nhận xét

   + Chu kì: hàng ngang

   + Nhóm: cột dọc

Lời giải:

- Trong mỗi chu kì, đi từ trái sang phải, bánh kính nguyên tử của các nguyên tố giảm dần

- Trong mỗi nhóm, đi từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử của các nguyên tố tăng dần

Câu hỏi 2 trang 43 Hóa học 10: Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong mỗi chu kì và trong mỗi nhóm A do yếu tố nào gây ra? Giải thích

Phương pháp giải:

Dựa vào điện tích hạt nhân và số electron của nguyên tử để giải thích

Lời giải:

- Bán kính nguyên tử của các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

   + Trong một chu kì, nguyên tử của các nguyên tố có cùng số lớp electron. Từ trái sang phải, điện tích hạt nhân nguyên tử tăng dần nên electron lớp ngoài cùng sẽ bị hạt nhân hút mạnh hơn, vì vậy bán kính nguyên tử của các nguyên tố có xu hướng giảm dần

   + Trong một nhóm, theo chiều từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng dần nên bán kính nguyên tử có xu hướng tăng

Giải hóa học 10 trang 44 Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 44 Hóa học 10: Dựa vào xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, em hãy sắp xếp các nguyên tố sau đây theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: Li, N, O, Na, K.

Phương pháp giải:

- Li, N, O cùng thuộc chu kì 2

- Li, Na, K cùng thuộc nhóm IA

Lời giải:

- Li, N, O cùng thuộc chu kì 2

- Li, Na, K cùng thuộc nhóm IA

- Trong 1 chu kì, tính từ trái sang phải, bán kính nguyên tử giảm => Bán kính: Li > N > O (1)

- Trong 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, bánh kính nguyên tử tăng => Bán kính: K > Na > Li (2)

- Từ (1) và (2)

=> Sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: O < N < Li < Na < K

2. Độ âm điện

Câu hỏi 3 trang 44 Hóa học 10: Từ số liệu trong Bảng 6.1, nhận xét sự biến đổi giá trị độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố trong một nhóm A và trong một chu kì. Giải thích

Phương pháp giải:

- Quan sát Bảng 6.1 và rút ra nhận xét độ âm điện trong 1 chu kì, trong 1 nhóm

- Giải thích: phụ thuộc vào điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử

=> Lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng

Lời giải:

- Độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

   + Trong một chu kì: theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng cũng tăng. Do đó, độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng tăng dần

   + Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng nhanh, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng giảm dần

Câu hỏi 4 trang 44 Hóa học 10: Hãy cho biết vì sao trong Bảng 6.1, giá trị độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố nhóm VIIIA còn để trống

Phương pháp giải:

- Độ âm điện đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử khi tạo thành liên kết hóa học

- Các nguyên tố nhóm VIIIA bền, không tham gia liên kết hóa học

Lời giải:

- Các nguyên tố nhóm VIIIA là các nguyên tố khí hiếm, bền ở điều kiện thường và không tham gia liên kết hóa học

=> Không hút electron vì cấu hình electron đã đạt cấu hình bền vững

=> Không có giá trị độ âm điện

Giải hóa học 10 trang 45 Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 45 Hóa học 10: Dựa vào xu hướng biến đổi độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, em hãy sắp xếp các nguyên tố sau đây theo chiều tăng dần độ âm điện của nguyên tử: Na, K, Mg, Al

Phương pháp giải:

- Na, Mg Al cùng thuộc chu kì 2

- Na, K đều cùng nhóm IA

Lời giải:

- Na, Mg Al cùng thuộc chu kì 2

- Na, K đều cùng nhóm IA

- Trong 1 chu kì, tính từ trái sang phải, giá trị độ âm điện tăng => Giá trị độ âm điện: Na < Mg < Al (1)

- Trong 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, giá trị độ âm điện giảm => Giá trị độ âm điện: K < Na (2)

- Từ (1) và (2)

=> Sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần giá trị độ âm điện: K < Na < Mg < Al

3. Tính kim loại, tính phi kim

Câu hỏi 5 trang 45 Hóa học 10: Giải thích sự hình thành ion Na⁺ và ion F^-

Phương pháp giải:

- Na là kim loại, nguyên tử dễ nhường electron

- F là phi kim, nguyên tử dễ nhận electron

Lời giải:

- Na là kim loại nhóm IA => Có 1 electron ở lớp ngoài cùng => Khi tham gia liên kết dễ dàng nhường đi 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững khí hiếm, tạo thành Na⁺

 

- F là phi kim nhóm VIIA => Có 7 electron ở lớp ngoài cùng => Khi tham gia liên kết dễ dàng nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm, tạo thành F^-

 

Câu hỏi 6 trang 45 Hóa học 10: Khả năng nhường hoặc nhận electron hóa trị của các nguyên tử các nguyên tố nhóm A thay đổi như thế nào khi:

a) đi từ đầu chu kì đến cuối chu kì?

b) đi từ đầu nhóm đến cuối nhóm?

Phương pháp giải:

- Trong một chu kì, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng

- Trong một nhóm, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm

Lời giải:

- Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng. Do đó, khả năng nhận electron của các nguyên tử tăng và khả năng nhường electron của các nguyên tử giảm

- Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó, khả năng nhận electron của các nguyên tử giảm và khả năng nhường electron của các nguyên tử tăng

Giải hóa học 10 trang 46 Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 46 Hóa học 10: Dựa vào xu hướng biến đổi tính kim loại – phi kim của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, hãy sắp xếp các nguyên tố sau đây theo chiều giảm dần tính kim loại: sodium, magnesium và potassium

Phương pháp giải:

- Na, Mg thuộc cùng chu kì 2

- Na, K thuộc cùng nhóm IA

Lời giải:

- Na, Mg thuộc cùng chu kì 2

- Na, K thuộc cùng nhóm IA

- Trong cùng 1 chu kì, tính theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần => Tính kim loại Na > Mg (1)

- Trong cùng 1 nhóm, tính theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần => Tính kim loại K > Na (2)

- Từ (1) và (2)

=> Sắp xếp các nguyeenn tố theo chiều giảm dần tính kim loại: K > Na > Mg

Câu hỏi 7 trang 46 Hóa học 10: Từ các phản ứng của các oxide và hydroxide: Na₂O, NaOH, Al₂O₃, Al(OH)₃, SO₃, H₂SO₄ với các dung dịch HCl, KOH, hãy nhận xét tính acid, base của các oxide và hydroxide trên

Phương pháp giải:

- Dựa vào khả năng tác dụng với acid, base của oxide và hydroxide

Lời giải:

- Tính acid, base của oxide

   + Na₂O phản ứng với acid

   + Al₂O₃ phản ứng với cả acid và base

   + SO₃ phản ứng với acid

=> Tính base: Na₂O > Al₃O₃ > SO₃. Tính acid: Na₂O < Al₃O₃ < SO₃

- Tính acid, base của hydroxide

   + NaOH phản ứng với acid

   + Al(OH)₃ phản ứng với acid và base

   + H₂SO₄ phản ứng với base

=> Tính base: NaOH > Al(OH)₃ > H₂SO₄. Tính acid: NaOH < Al(OH)₃ < H₂SO₄.

Giải hóa học 10 trang 47 Chân trời sáng tạo

4. Tính Acid - Base của Oxide và Hydroxide

Câu hỏi 8 trang 47 Hóa học 10: Quan sát Bảng 6.2, hãy liên hệ xu hướng biến đổi tính acid, tính base của oxide và hydroxide tương ứng với tính kim loại, phi kim của các nguyên tố trong chu kì

Phương pháp giải:

Quan sát Bảng 6.2 và rút ra nhận xét

Lời giải:

- Trong 1 chu kì:

   + Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần.

   + Tính base của oxide, hydroxide giảm dần; tính acid của oxide, hydroxide tăng dần

Luyện tập trang 47 Hóa học 10: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid -  base của oxide và hydroxide tương ứng của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, hãy sắp xếp các hợp chất sau đây theo chiều giảm dần tính acid của chúng: H₂SiO₃, HClO₄, H₂SO₄, H₃PO₄

Phương pháp giải:

- Si, Cl, S, P thuộc cùng chu kì 2

- Trong 1 chu kì, tính phi kim tăng dần, tính acid tăng dần

Lời giải:

- Trong cùng 1 chu kì, tính từ trái trang phải, tính acid của hydroxide tương ứng của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn tăng dần

=> Sắp xếp theo chiều giảm dần tính acid: HClO₄ > H₂SO₄ > H₃PO₄ > H₂SiO₄

Vận dụng trang 47 Hóa học 10: Aspartame là một chất làm ngọt nhân tạo, được sử dụng trong một số loại soda dành cho người ăn kiêng. Xác định vị trí của các nguyên tố tạo nên aspartame trong bảng tuần hoàn. Trong số các nguyên tố đó, nguyên tố nào có tính phi kim mạnh nhất?

 Phương pháp giải:

- Các nguyên tố tạo nên aspartame: C, H, N, O

- Trong cùng 1 chu kì, tính từ trái sang phải, tính phi kim tăng dần

- Trong cùng 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, tính phi kim giảm dần

Lời giải:

- H: ô số 1, nhóm IA, chu kì 1

- C: ô số 6, nhóm IVA, chu kì 2

- N: ô số 7, nhóm VA, chu kì 2

- O: ô số 8, nhóm VIA, chu kì 2

- Trong cùng 1 chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính phi kim tăng dần

=> Tính phi kim: C < N < O

- H có tính phi kim yếu

=> Nguyên tố O có tính phi kim mạnh nhất

Bài tập (trang 47,48)

Bài 1 trang 47 Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố nào sau đây có bán kính nhỏ nhất?

A. Si (Z = 14)

B. P (Z = 15)

C. Ge (Z = 32)

D. As (Z = 33)

Phương pháp giải:

- Dựa vào số hiệu nguyên tử, xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Trong cùng 1 chu kì, đi từ trái sang phải, bán kính giảm dần

- Trong cùng 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, bán kính tăng dần

Lời giải:

- Si: nhóm IVA, chu kì 3

- P: nhóm VA, chu kì 3

- Ge: nhóm IVA, chu kì 4

- As: nhóm VA, chu kì 4

=> Bán kính: Si > P (vì cùng chu kì, Si đứng trước P)

      Bán kính: Si < Ge (vì cùng 1 nhóm, Si đứng trên Ge)

      Bán kính: Ge > As (vì cùng 1 chu kì, Ge đứng trước As)

      Bán kính P < As (vì cùng 1 nhóm, P đứng trên As)

=> P < As, Si < Ge

=> P có bán kính nhỏ nhất

Đáp án B

Giải hóa học 10 trang 48 Chân trời sáng tạo

Bài 2 trang 48 Hóa học 10: Bốn nguyên tố D, E, M, Q cùng thuộc một nhóm A trong bảng tuần hoàn, có số hiệu nguyên tử lần lượt là 9, 17, 35, 53. Các nguyên tố này được sắp xếp theo chiều tính phi kim tăng dần theo dãy nào sau đây?

A. D, Q, E, M

B. Q, M, E, D

C. D, E, M, Q

D. D, M, E, Q

Phương pháp giải:

- Dựa vào số hiệu nguyên tử, xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Trong cùng 1 chu kì, đi từ trái sang phải, tính phi kim tăng dần

- Trong cùng 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, tính phi kim giảm dần

Lời giải:

D: số hiệu nguyên tử = 9 => nhóm VIIA, chu kì 2

E: số hiệu nguyên tử = 17 => nhóm VIIA, chu kì 3

M: số hiệu nguyên tử = 35 => nhóm VIIA, chu kì 4

Q: số hiệu nguyên tử = 53 => nhóm VIIA, chu kì 5

- Cả 4 nguyên tố đều thuộc nhóm VIIA.

- Trong cùng 1 nhóm, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, tính phi kim giảm dần

=> Sắp xếp theo chiều tính phi kim tăng dần: Q < M < E < D

Đáp án B

Bài 3 trang 48 Hóa học 10: Xét ba nguyên tố có cấu hình electron lần lượt:

X: 1s²2s²2p⁶3s¹

Y: 1s²2s²2p⁶3s²

Z: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

Tính tăng dần của hydroxide là

A. XOH < Q(OH)₂ < Z(OH)₃

B. Z(OH)₃ < XOH < Q(OH)₂

C. Z(OH)₃ < Q(OH)₂ < XOH

D. XOH < Z(OH)₃ < Q(OH)₂

Phương pháp giải:

- Xác định vị trí của nguyên tố X, Y, Z trong bảng tuần hoàn

- Trong cùng 1 chu kì, đi từ trái sang phải, tính base của hydrogen giảm dần

- Trong cùng 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, tính base của hydrogen tăng dần

Lời giải:

- X: 1s²2s²2p⁶3s¹: nhóm IA, chu kì 3

- Q: 1s²2s²2p⁶3s²: nhóm IIA, chu kì 3

- Z: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹: nhóm IIIA, chu kì 3

- Trong cùng 1 chu kì, đi từ trái sang phải, tính base của hydroxide giảm dần

=> Z(OH)₃ < Q(OH)₂ < XOH

Đáp án C

Bài 4 trang 48 Hóa học 10: Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, cho biết nguyên tố nào có tính phi kim mạnh nhất. Giải thích.

Phương pháp giải:

Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận electron

=> Nguyên tố có độ âm điện lớn nhất

Lời giải:

- Tính chất đặc trưng của phi kim là khả năng hút electron của nguyên tố

=> Nguyên tố nào có độ âm điện càng lớn thì khả năng hút electron càng mạnh

- Nguyên tố F có độ âm điện lớn nhất trong bảng tuần hoàn

=> F có có tính phi kim mạnh nhất

Bài 5 trang 48 Hóa học 10: Cho bảng số liệu sau:

Hãy vẽ đồ thị hoặc biểu đồ với hai đại lượng bán kính nguyên tử và độ âm điện trong bảng số liệu trên. Quan sát và cho biết hai đại lượng này biến thiên như thế nào? Giải thích.

Phương pháp giải:

Vẽ đồ thị và nhận xét

Lời giải:

Quan sát biểu đồ:

   + Bán kính nguyên tử tăng dần

   + Độ âm điện giảm dần

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

I. Bán kính nguyên tử

- Bán kính nguyên tử của các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

+ Trong một chu kì, nguyên tử của các nguyên tố có cùng số lớp electron. Từ trái sang phải, điện tích hạt nhân nguyên tử tăng dần nên electron lớp ngoài cùng sẽ bị hạt nhân hút mạnh hơn, vì vậy bán kính nguyên tử của các nguyên tố có xu hướng giảm dần.

+ Trong một nhóm, theo chiều từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng dần nên bán kính nguyên tử có xu hướng tăng.

II. Độ âm điện

- Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó khi tạo thành liên kết hóa học.

- Độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng cũng tăng. Do đó, độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng tăng dần.

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng nhanh, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó, độ âm điện của nguyên tử các nguyên tố có xu hướng giảm dần.

III. Tính kim loại, tính phi kim

- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhường electron.

Ví dụ: Na → Na⁺ + 1e

- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử dễ nhận electron.

Ví dụ: F + 1e → F^-

- Tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố nhóm A có xu hướng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng tăng. Do đó, tính kim loại của các nguyên tố giảm dần, tính phi kim tăng dần.

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng giảm. Do đó, tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, tính phi kim giảm dần.

IV. Tính acid – base của oxide và hydroxyde

Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần.

Bài giảng Hóa học 10 Bài 6: Xu hướng biến đổi một số tính chất của nguyên tử các nguyên tố, thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì và nhóm - Chân trời sáng tạo

Xem thêm các bài giải SGK Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 5: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 7: Định luật tuần hoàn - Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bài 8: Quy tắc octet

Bài 9: Liên kết ion