Trả lời nhanh
Đáp án D. Mg. Kim loại kiềm thổ là các kim loại thuộc nhóm IIA (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), nguyên tử có 2 electron ở lớp ngoài cùng (ns2). Mg (Z = 12) có cấu hình 1s22s22p63s2 nên là kim loại kiềm thổ. K là kim loại kiềm, còn Fe và Zn là kim loại chuyển tiếp.
Đề bài
Kim loại nào sau đây là kim loại kiềm thổ?
- A. K
- B. Fe
- C. Zn
- D. Mg
Giải thích: vì sao chọn Mg?
Muốn biết một kim loại có phải kiềm thổ hay không, ta nhìn vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. Kim loại kiềm thổ chiếm trọn nhóm IIA. Các nguyên tử của chúng đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2, nên dễ nhường 2 electron để tạo ion M2+.
Với Mg: Z = 12, cấu hình 1s22s22p63s2, ở ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA. Vậy Mg là kim loại kiềm thổ.
Loại trừ từng phương án sai
| Phương án | Vị trí | Kết luận |
|---|---|---|
| A. K (Z = 19) | Chu kì 4, nhóm IA, lớp ngoài cùng 4s1 | Là kim loại kiềm, không phải kiềm thổ |
| B. Fe (Z = 26) | Chu kì 4, nhóm VIIIB, cấu hình [Ar]3d64s2 | Kim loại chuyển tiếp |
| C. Zn (Z = 30) | Chu kì 4, nhóm IIB, cấu hình [Ar]3d104s2 | Kim loại chuyển tiếp (nhóm B), không phải IIA |
| D. Mg (Z = 12) | Chu kì 3, nhóm IIA | Kim loại kiềm thổ |
Phương án C hay làm nhiều bạn phân vân vì Zn cũng có 2 electron ở lớp ngoài cùng (4s2). Nhưng Zn thuộc nhóm IIB, có phân lớp 3d đã đầy. Tên “kiềm thổ” chỉ dành cho nhóm IIA.
Ghi nhớ: kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ
| Nội dung | Kim loại kiềm (IA) | Kim loại kiềm thổ (IIA) |
|---|---|---|
| Các nguyên tố | Li, Na, K, Rb, Cs, Fr | Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra |
| Electron lớp ngoài cùng | ns1 | ns2 |
| Số oxi hoá trong hợp chất | +1 | +2 |
| Phản ứng với nước ở nhiệt độ thường | Đều mạnh, giải phóng H2 | Ca, Sr, Ba phản ứng; Be không phản ứng; Mg phản ứng rất chậm |
Hai ví dụ phản ứng với nước:
- 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑ (K tan, có khí thoát ra, phản ứng mạnh).
- Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑ (Ca chìm, sủi bọt khí, dung dịch hơi đục do Ca(OH)2 ít tan).
Mg cũng thể hiện tính khử của kim loại kiềm thổ, ví dụ khi tác dụng với axit: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ (Mg tan dần, sủi bọt khí không màu).
Mẹo nhớ nhanh
- Nhớ thứ tự nhóm IIA bằng chữ cái đầu: Be – Mg – Ca – Sr – Ba – Ra. Đọc to nhiều lần cho thuộc theo chiều từ trên xuống dưới.
- Đề thường cho “mồi nhử” là Na, K (kiềm), Al (nhóm IIIA), Zn, Fe, Cu (chuyển tiếp). Gặp tên Mg, Ca, Ba thì gần như chắc chắn là kiềm thổ.
- Phân biệt “kiềm” và “kiềm thổ” bằng số electron lớp ngoài cùng: 1 là kiềm, 2 (thuộc nhóm A) là kiềm thổ.
Lỗi sai thường gặp
- Chỉ đếm electron lớp ngoài cùng mà quên xét nhóm A hay B, dẫn đến chọn nhầm Zn.
- Nhầm “kiềm thổ” với “kiềm” vì cả hai đều có tên “kiềm”.
- Nghĩ Al là kiềm thổ vì Al cũng là kim loại nhẹ, hoạt động. Thực tế Al thuộc nhóm IIIA.
Bài tập luyện tập
Câu 1. Dãy nào sau đây gồm toàn kim loại kiềm thổ?
A. Na, Ca, Ba B. Be, Mg, Sr C. Li, Mg, Ca D. K, Ba, Ra
Đáp án: B. Be, Mg, Sr đều thuộc nhóm IIA. Các dãy còn lại lẫn Na, Li hoặc K là kim loại kiềm.
Câu 2. Viết cấu hình electron của Ca (Z = 20) và cho biết Ca có phải kim loại kiềm thổ không.
Đáp án: 1s22s22p63s23p64s2. Ca có 2 electron ở lớp ngoài cùng, thuộc chu kì 4, nhóm IIA nên là kim loại kiềm thổ.
Câu 3. Cho các kim loại Na, Ba, Al, Cu. Kim loại nào vừa là kim loại kiềm thổ vừa tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường?
Đáp án: Ba. Phản ứng: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑. Na cũng tác dụng với nước nhưng là kim loại kiềm.
Câu hỏi thường gặp
Kim loại kiềm thổ gồm những nguyên tố nào?
Gồm các nguyên tố nhóm IIA: berili (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và radi (Ra).
Vì sao Zn có 2 electron lớp ngoài cùng nhưng không phải kim loại kiềm thổ?
Vì Zn thuộc nhóm IIB (kim loại chuyển tiếp) với cấu hình [Ar]3d10 4s2. Kim loại kiềm thổ chỉ gồm các nguyên tố nhóm IIA.
K có phải là kim loại kiềm thổ không?
Không. K có 1 electron ở lớp ngoài cùng (4s1), thuộc nhóm IA nên là kim loại kiềm.
Mg có phản ứng với nước ở nhiệt độ thường không?
Mg phản ứng rất chậm với nước ở nhiệt độ thường, phản ứng rõ hơn khi đun nóng. Ca, Sr, Ba phản ứng dễ dàng hơn.