Bài tập 5.1. Đáp án: A
Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s2
Vậy số hiệu nguyên tử của X = số electron = 12.
Bài tập 5.2. Đáp án: C
Bài tập 5.3. Đáp án: C
Bài tập 5.4. Đáp án: D
Bài tập 5.5. Đáp án: B
Trong hạt nhân nguyên tử không có chứa electron.
Bài tập 5.6.
Bài tập 5.7.
Hợp chất |
Khối lượng Fe (g) |
Khối lượng O (g) |
Tỉ lệ khối lượng O : Fe |
FeO |
55,85 |
15,999 |
28,646 |
Fe2O3 |
111,70 |
47,997 |
42,969 |
Fe3O4 |
167,55 |
63,996 |
38,195 |
Bài tập 5.8.
Mỗi chu kì gồm các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử nên số thứ tự của chu kì chính là số lớp electron. Chu kì 3 bắt đầu bằng nguyên tố sodium (kim loại kiềm) và kết thúc bằng khi hiếm argon. Só thứ tự của chu kì bằng 3. Các nguyên tố của chu kì 3 có 3 lớp electron là lớp K,lớp L và lớp M.
Lớp K chỉ có 2 electron được kí hiệu là 1s2.
Lớp L có 8 electron gồm 2 phân lớp đã đầy đủ là 2s22p6.
Lớp thứ 3 - lớp M gồm 3 phân lớp: 3s, 3p và 3d. Với cấu hình electron 3s23p6 của khí hiếm argon, chu kì 3 đã kết thúc mặc dù còn lại phân lớp 3d chưa có elecron nào. Chu kì 3 chỉ có 8 nguyên tố ứng với số electron trên lớp thứ 3 thay đổi từ 1 đến 8 hay cấu hình electron thay đổi từ 3s13p0 (ở nguyên tố sodium) đến 3s23p6 (ở nguyên tố argon).
Bài tập 5.9.
a) Z = 20, cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s2
Nguyên tố này thuộc ô 20 (Z = 20); chu kì 4 (do có 4 lớp electron); nhóm IIA (do nguyên tố s, có 2 electron lớp ngoài cùng).
b) Nguyên tử có 9 electron nên Z = 9, cấu hình electron: 1s22s22p5
Nguyên tố này thuộc ô 9 (Z = 9); chu kì 2 (do có 2 lớp electron); nhóm VIIA (do nguyên tố p, có 7 electron lớp ngoài cùng).
c) Nguyên tử có 28 proton nên Z = 28, cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d84s2.
Nguyên tố này thuộc ô 28 (Z = 28), chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VIIIB (do nguyên tố d, có tổng số electron trên 2 phân lớp 3d và 4s là 10).
d) Z = A – N = 52 – 28 = 24, cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s1
Nguyên tố này thuộc ô 24 (Z = 24), chu kì 4 (do có 4 lớp electron), nhóm VIB (do nguyên tố d, có tổng số electron trên 2 phân lớp 3d và 4s là 6).
Bài tập 5.10.
a) Nguyên tố thuộc chu kì 3 nên có 3 lớp electron; thuộc nhóm IIIA nên có 3 electron lớp ngoài cùng → Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1, Z = 13, nguyên tố nhôm, Al (hay aluminium).
b) Nguyên tố thuộc chu kì 4 nên có 4 lớp electron; thuộc nhóm IB nên có 1 electron hóa trị, nguyên tố d. → Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1, Z = 29, nguyên tố copper.
Bài tập 5.11.
a) Gọi số hạt proton, neutron và electron của nguyên tử X là p, n, e và hạt proton, neutron và electron của nguyên tử Y là p’; n’; e’.
Theo bài ta ta có: p = n = e; p' = n' = e'
Một cách gần đúng ta có: MX = 2p; MY = 2p’.
Lại có trong XY2, X chiếm 50% về khối lượng nên:
MX : (2MY)= 50 : 50 = 1 hay 2p ; 4p' = 1⇒ p = 2p′ (1)
Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32 nên: p + 2p’ = 32 (2)
Từ (1) và (2) giải hệ phương trình được: p = 16 và p’ = 8.
p = 16 nên ZX = 16, X có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p4
p’ = 8 nên ZY = 8, Y có cấu hình electron: 1s22s22p4
b)
X ở ô thứ 16 (do Z = 16), chu kì 3 (do có 3 lớp electron), nhóm VIA (do nguyên tố p, có 6 electron lớp ngoài cùng); X là sulfur (S).
Y ở ô thứ 8 (do Z = 8), chu kì 2 (do có 2 lớp electron), nhóm VIA (do nguyên tố p, có 6 electron lớp ngoài cùng); Y là oxygen (O).
Công thức phân tử hợp chất XY2 là SO2.
Bài tập 5.12.
a) X và Y đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì nên số proton của chúng chỉ hơn kém nhau 1 đơn vị.
Giả sử ZX < ZY, ta có ZY = ZX + 1 (1)
Theo bài ra, tổng số điện tích hạt nhân của X và Y là 25 nên: ZX + ZY = 25 (2)
Từ (1) và (2) có ZX = 12 và ZY = 13.
Cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s2;
Cấu hình electron của Y là: 1s22s22p63s23p1.
b)
+ X ở ô thứ 12 (do Z = 12); chu kì 3 (do có 3 lớp electron); nhóm IIA (do nguyên tố s, có 2 electron lớp ngoài cùng). X là magnesium (Mg).
+ Y ở ô thứ 13 (do Z = 13); chu kì 3 (do có 3 lớp electron); nhóm IIIA (do nguyên tố p, có 3 electron ở lớp ngoài cùng). Y là aluminium (Al).
Bài tập 5.13.
Gọi ZX, ZY lần lượt là số proton của nguyên tử nguyên tố X và Y. Ta có: ZX + ZY = 32 (1)
Vì X và Y thuộc cùng nhóm A ở hai chu kì kế tiếp nhau nên số proton của chúng khác nhau 8, 18 hoặc 32 đơn vị.
Giả sử ZY > ZX.
Xét 3 trường hợp
Trường hợp 1: ZY – ZX = 8 (2)
Kết hợp (1) và (2) giải hệ phương trình ta được: ZX = 12; ZY = 20.
Cấu hình electron của X: 1s22s22p63s2 (nhóm IIA).
Cấu hình electron của Y: 1s22s22p63s23p64s2(nhóm IIA).
Vậy trường hợp 1 phù hợp với yêu cầu đề bài, X là magnesium (Mg) và Y là calcium (Ca).
Trường hợp 2: ZY – ZX = 18 (3)
Kết hợp (1) và (3) giải hệ phương trình ta được: ZX = 7; ZY = 25.
Cấu hình electron của X: 1s22s22p3 (nhóm VA)
Cấu hình electron của Y: 1s22s22p63s23p63d54s2. (nhóm VIIB)
Vậy trường hợp 2 không thỏa mãn.
Trường hợp 3: ZY – ZX = 32 (4)
Kết hợp (1) và (4) giải hệ phương trình ta được: ZX = 0; ZY = 32.
Vậy trường hợp 3 không thỏa mãn.
Bài tập 5.14.
Gọi số proton của X và Y lần lượt là ZX và ZY. Do X đứng sau Y trong bảng tuần hoàn nên ZX > ZY.
Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 nên: ZX + ZY = 23 (1).
X và Y là 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm kế tiếp trong bảng tuần hoàn nên số proton của X và Y hơn kém nhau 1 hoặc 7 hoặc 9.
Xét 3 trường hợp:
Trường hợp 1: ZX – ZY = 1 (2)
Kết hợp (1) và (2) được ZX = 12 và ZY = 11. X là Mg (magnesium) và Y là Na (sodium).
Ở trạng thái đơn chất, hai nguyên tố này không phản ứng được với nhau (loại).
Trường hợp 2: ZX – ZY = 7 (3)
Kết hợp (1) và (3) được ZX = 15 và ZY = 8. X là P (phosphorus) và Y là O (oxygen).
Ở trạng thái đơn chất, hai nguyên tố này phản ứng được với nhau (nhận).
Trường hợp 3: ZX – ZY = 9 (4)
Kết hợp (1) và (4) được ZX = 16 và ZY = 7. X là S (sulfur) và Y là N (nitrogen).
Ở trạng thái đơn chất, hai nguyên tố này không phản ứng được với nhau (loại).
Vậy X là P (phosphorus) và Y là O (oxygen).
Bài tập 5.15.