Trả lời nhanh
Để sắp xếp bán kính nguyên tử tăng dần, hãy xác định chu kì và nhóm của từng nguyên tố. Trong cùng một chu kì, bán kính giảm từ trái sang phải; trong cùng một nhóm A, bán kính tăng từ trên xuống dưới. Ví dụ: Li < Na < K < Rb vì các nguyên tố cùng nhóm IA, càng xuống dưới càng nhiều lớp electron.
Đề bài gốc thường có dạng “Sắp xếp các nguyên tố sau đây theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: …”. Vì danh sách nguyên tố ở mỗi đề khác nhau, bài này hướng dẫn cách làm chung, rồi áp dụng vào các dãy ví dụ do thầy tự chọn. Em chỉ cần thay nguyên tố trong đề của mình vào đúng quy trình là ra đáp án.
Vì sao bán kính nguyên tử biến đổi có quy luật?
Bán kính nguyên tử phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố:
- Số lớp electron: càng nhiều lớp thì electron ngoài cùng càng ở xa hạt nhân, nguyên tử càng lớn.
- Điện tích hạt nhân (số proton): khi số lớp không đổi, điện tích hạt nhân tăng làm lực hút lên các electron lớp ngoài cùng mạnh hơn, nguyên tử bị “kéo” co lại.
Từ đó có hai quy luật cần nhớ:
| Hướng so sánh | Thay đổi | Nguyên nhân |
|---|---|---|
| Trong một chu kì, từ trái sang phải | Bán kính giảm | Số lớp electron không đổi, điện tích hạt nhân tăng |
| Trong một nhóm A, từ trên xuống dưới | Bán kính tăng | Số lớp electron tăng |
Quy trình 3 bước sắp xếp bán kính nguyên tử
- Xác định chu kì (số lớp electron) và nhóm của từng nguyên tố, nếu cần thì viết cấu hình electron.
- Nguyên tố nào có nhiều lớp electron hơn thì thường có bán kính lớn hơn. Nếu cùng chu kì thì nguyên tố đứng càng bên phải càng nhỏ.
- Viết dãy từ nhỏ đến lớn, kiểm tra lại bằng cách so sánh từng cặp liền kề.
Ví dụ minh hoạ (các dãy do thầy tự chọn)
Ví dụ 1: Cùng nhóm IA – Li, Na, K, Rb
Li ở chu kì 2, Na ở chu kì 3, K ở chu kì 4, Rb ở chu kì 5, nên số lớp electron lần lượt là 2, 3, 4, 5.
Đáp án: Li < Na < K < Rb.
Ví dụ 2: Cùng chu kì 3 – Na, Mg, Al, Si, Cl
Cả 5 nguyên tố đều có 3 lớp electron. Điện tích hạt nhân tăng theo thứ tự Na, Mg, Al, Si, Cl nên bán kính giảm theo thứ tự đó.
Đáp án tăng dần: Cl < Si < Al < Mg < Na.
Ví dụ 3: Khác chu kì, khác nhóm – O, S, Mg, Na
O thuộc chu kì 2 nên nhỏ nhất. Ba nguyên tố S, Mg, Na cùng chu kì 3, đứng từ phải sang trái là S, Mg, Na nên bán kính tăng dần.
Đáp án: O < S < Mg < Na.
Lỗi sai thường gặp
- Nhìn số hiệu nguyên tử mà kết luận. Z lớn hơn không có nghĩa là bán kính lớn hơn. Trong chu kì, Z tăng nhưng bán kính lại giảm.
- Đảo chiều “tăng dần” và “giảm dần”. Đọc kĩ đề: “tăng dần” là viết từ nhỏ đến lớn.
- So sánh chéo nguyên tố khác chu kì và khác nhóm một cách máy móc. Ví dụ Li (chu kì 2, nhóm IA) và Mg (chu kì 3, nhóm IIA): Mg có nhiều lớp hơn nhưng điện tích hạt nhân lớn hơn nhiều. Khi đó nên dùng nguyên tố trung gian hoặc số liệu bán kính cho sẵn trong đề, không nên đoán.
- Quên tính cả nhóm VIIIA (khí hiếm) thường được đo theo cách khác nên đề phổ thông ít cho so sánh cùng với các nguyên tố còn lại.
Mẹo nhớ nhanh
Hãy hình dung bảng tuần hoàn: bán kính lớn nhất ở góc dưới bên trái (như Fr, Cs), nhỏ nhất ở góc trên bên phải (không kể khí hiếm, ví dụ F, O). Đi về phía dưới-trái thì “to ra”, đi về phía trên-phải thì “nhỏ lại”.
Bài luyện tập có đáp án
- Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: Mg, Al, Cl, Na.
Đáp án: Cl < Al < Mg < Na (cùng chu kì 3, sắp xếp từ phải sang trái). - Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: C, Si, Ge, Sn.
Đáp án: C < Si < Ge < Sn (cùng nhóm IVA, số lớp electron tăng dần). - Sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: N, O, P, S.
Đáp án: O < N < S < P. N và O ở chu kì 2 (O đứng sau N nên nhỏ hơn); P và S ở chu kì 3 (S đứng sau P nên nhỏ hơn); chu kì 3 lớn hơn chu kì 2.
Nếu đề của em có dãy nguyên tố khác, hãy áp dụng đúng ba bước ở trên: xác định chu kì, nhóm rồi so sánh từng cặp.
Câu hỏi thường gặp
Bán kính nguyên tử biến đổi thế nào trong một chu kì?
Trong một chu kì, đi từ trái sang phải bán kính nguyên tử giảm dần, vì số lớp electron không đổi còn điện tích hạt nhân tăng nên lực hút lên electron lớp ngoài cùng mạnh hơn.
Bán kính nguyên tử biến đổi thế nào trong một nhóm A?
Trong một nhóm A, đi từ trên xuống dưới bán kính nguyên tử tăng dần do số lớp electron tăng.
Sắp xếp Li, Na, K, Rb theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử như thế nào?
Li < Na < K < Rb, vì chúng cùng nhóm IA và số lớp electron lần lượt là 2, 3, 4, 5.
Làm sao so sánh hai nguyên tố khác chu kì và khác nhóm?
Trước hết so sánh số lớp electron. Nếu kết quả chưa rõ, dùng một nguyên tố trung gian cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố kia, hoặc dựa vào số liệu bán kính đề cho.