Đề bài

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố chu kì 2 và 3 như sau:

a) Sự lặp lại tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố ở chu kì 2 và 3 thể hiện như thế nào?

b*) Giải thích vì sao sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng là nguyên nhân quyết định đến sự biến đổi tuần hoàn về tính chất hóa học của các đơn chất và hợp chất các nguyên tố chu kì 2 và 3. Lấy một số ví dụ để minh họa sự biến đổi tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất.

Phương pháp giải

Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid, base.

Lời giải của GV Loigiaihay.com

a)

- Ở chu kì 2: theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân

⟹ Số lớp electron ngoài cùng tăng từ 2s¹ đến 2s²2p⁶

- Ở chu kì 3: tương tự chu kì 2, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân

⟹ Số lớp electron ngoài cùng tăng từ 3s¹ đến 3s²3p⁶

Vậy sự lặp lại tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố ở chu kì 2 và 3 thể hiện như sau: đầu chu kì nguyên tố có cấu hình electron là ns¹, cuối mỗi chu kì nguyên tố có cấu hình electron là ns²np⁶.

b*) - Sự biến đổi tuần hoàn về cấu hình electron lớp ngoài cùng là nguyên nhân quyết định đến sự biến đổi tuần hoàn về tính chất hóa học của các đơn chất và hợp chất các nguyên tố chu kì 2 và 3.

Vì cấu hình electron lớp ngoài cùng quyết định khả năng nhường và nhận e để đạt cấu hình của nguyên tố khí hiếm bền vững, dẫn tính kim loại hay phi kim của đơn chất. Trong 1 chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì tính kim loại giảm dần, tính phi kim giảm dần.

Từ đó, có sự biến đổi tuần hoàn tính acid, base của oxide cao nhất và hydroxide của các nguyên tố (ở hóa trị cao nhất) trong một chu kì.

+ Đơn chất: theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân thì tính kim loại tăng dần từ và tính phi kim tăng dần (trừ Ar).- Ví dụ sự biến đổi tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất của nguyên tố chu kì 3:

Na chỉ cần nhường 1 electron để đạt cấu hình khí hiếm.

⟹ Na là kim loại mạnh nhất, có khả năng tác dụng với H₂O ở điều kiện thường:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Mg chỉ tác dụng với H₂O khi đun nóng:

Mg + 2H₂O Mg(OH)₂ + H₂

+ Hợp chất: theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân thì tính base của oxide và hydroxide giảm dần.

Na₂O tan trong nước ở điều kiện thường tạo dung dịch base:

Na₂O + H₂O → 2NaOH

MgO và Al₂O₃ không tan được trong nước.