Trả lời nhanh
Thứ tự đúng là K > Na > Mg: kali có tính kim loại mạnh nhất, rồi đến natri, yếu nhất là magie. Lý do: Na và Mg cùng chu kì 3, Mg đứng sau Na nên tính kim loại yếu hơn; Na và K cùng nhóm IA, K ở chu kì lớn hơn nên mạnh hơn Na. Khi gặp đề trắc nghiệm, hãy chọn phương án có thứ tự này.
Vị trí của Na, Mg, K trong bảng tuần hoàn
| Nguyên tố | Số hiệu (Z) | Chu kì | Nhóm | Cấu hình electron lớp ngoài cùng |
|---|---|---|---|---|
| Na | 11 | 3 | IA | 3s1 |
| Mg | 12 | 3 | IIA | 3s2 |
| K | 19 | 4 | IA | 4s1 |
Tính kim loại là khả năng nhường electron của nguyên tử. Nguyên tử càng dễ nhường electron thì tính kim loại càng mạnh.
Giải thích từng bước
Bước 1: So sánh Na và Mg (cùng chu kì 3)
Trong một chu kì, đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng, bán kính nguyên tử giảm nên hạt nhân giữ electron ngoài cùng chặt hơn. Vì vậy tính kim loại giảm dần. Mg đứng sau Na nên Na > Mg.
Bước 2: So sánh Na và K (cùng nhóm IA)
Trong một nhóm A, đi từ trên xuống dưới, số lớp electron tăng, bán kính nguyên tử tăng. Electron ngoài cùng ở xa hạt nhân hơn nên dễ bị tách ra. Tính kim loại tăng dần, do đó K > Na.
Bước 3: Ghép lại
K > Na và Na > Mg nên K > Na > Mg. Không cần so sánh trực tiếp K với Mg, vì Na làm “cầu nối”.
Số liệu và thực nghiệm minh hoạ
Năng lượng ion hoá thứ nhất (năng lượng cần để tách 1 electron) càng nhỏ thì kim loại càng dễ nhường electron. Giá trị gần đúng:
- K: khoảng 419 kJ/mol
- Na: khoảng 496 kJ/mol
- Mg: khoảng 738 kJ/mol
Thứ tự K < Na < Mg về năng lượng ion hoá tương ứng với thứ tự tính kim loại K > Na > Mg.
Khi cho vào nước, mức độ phản ứng cũng khớp với thứ tự này:
- K: 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑ – phản ứng rất mãnh liệt, khí H2 bốc cháy với ngọn lửa màu tím.
- Na: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ – mẩu Na chạy tròn trên mặt nước, tan dần, có khí thoát ra.
- Mg: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2↑ – gần như không phản ứng với nước lạnh, chỉ phản ứng chậm khi đun nóng.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo: “Xuống nhóm thì mạnh lên, sang phải trong chu kì thì yếu đi” (nói về tính kim loại).
- Lỗi 1: Thấy Mg có 2 electron ngoài cùng nên cho rằng Mg nhường nhiều hơn, mạnh hơn. Tính kim loại không phụ thuộc số electron nhường mà phụ thuộc mức độ dễ nhường.
- Lỗi 2: Chỉ nhìn số hiệu nguyên tử rồi cho Mg (Z = 12) nằm giữa Na và K. Mg ở chu kì 3 còn K ở chu kì 4, nên phải so sánh qua từng cặp như trên.
Với các phương án sai thường gặp, như Na > Mg > K hoặc Mg > Na > K, lỗi đều nằm ở việc đặt K không ở vị trí mạnh nhất hoặc đặt Mg mạnh hơn Na. Cả hai đều trái với quy luật biến đổi theo chu kì và nhóm.
Bài luyện tập
- Sắp xếp theo chiều giảm dần tính kim loại: Mg, Al, Na.
Đáp án: Na > Mg > Al (cùng chu kì 3, Z tăng thì tính kim loại giảm). - Sắp xếp theo chiều tăng dần tính kim loại: Ca, Mg, Ba.
Đáp án: Mg < Ca < Ba (cùng nhóm IIA, đi xuống thì tăng). - Trong các kim loại Li, Na, K, Rb, kim loại nào có tính khử mạnh nhất?
Đáp án: Rb, vì nằm dưới cùng trong nhóm IA trong các kim loại đã cho.
Câu hỏi thường gặp
Tính kim loại của Na, Mg, K sắp xếp thế nào?
Theo chiều giảm dần là K > Na > Mg. K mạnh hơn Na vì cùng nhóm IA nhưng ở chu kì 4; Na mạnh hơn Mg vì cùng chu kì 3 nhưng đứng trước Mg.
Vì sao Mg có 2 electron ngoài cùng mà tính kim loại lại yếu hơn Na?
Vì tính kim loại phụ thuộc mức độ dễ nhường electron, không phụ thuộc số electron nhường. Mg có điện tích hạt nhân lớn hơn và bán kính nhỏ hơn Na nên giữ electron chặt hơn.
Tính kim loại biến đổi thế nào trong bảng tuần hoàn?
Trong một chu kì, tính kim loại giảm dần từ trái sang phải. Trong một nhóm A, tính kim loại tăng dần từ trên xuống dưới.
Tính kim loại mạnh thì tính khử có mạnh không?
Có. Kim loại càng dễ nhường electron thì tính khử càng mạnh, nên tính khử cũng theo thứ tự K > Na > Mg.