Lý thuyết Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại (mới 2024 + Bài Tập) - Hóa học 12

Lý thuyết Hoá 12 Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

Bài giảng Hoá 12 Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

I. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn

Các nguyên tố hóa học được phân thành kim loại và phi kim. Trong bảng tuần hoàn nguyên tố kim loại có mặt ở:

- Nhóm IA (trừ hiđro), nhóm IIA: các kim loại này là những nguyên tố s.- Nhóm IIIA (trừ B), một phần của các nhóm IVA, VA, VIA: các kim loại này là những nguyên tố p.- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB): các kim loại chuyển tiếp, chúng là những nguyên tố d.
- Họ lantan và actini (xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng): các kim loại thuộc hai họ này là những nguyên tố f.

Vị trí của các nguyên tố kim loại trong bảng tuần hoàn

II. Cấu tạo của kim loại

1. Cấu tạo nguyên tử

- Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng.

Ví dụ:

+ Na: [Ne]3s¹ có 1electron ở lớp ngoài cùng.

+ Mg: [Ne]3s² có 2 electron ở lớp ngoài cùng.

+ Al: [Ne]3s²3p¹ có 3 electron ở lớp ngoài cùng.

- Trong chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phi kim.

Ví dụ xét với chu kì 3:

Nguyên tử	11Na	12Mg	13Al	14Si	15P	16S	17Cl
rnt	0,157	0,136	0,125	0,117	0,110	0,104	0,099

2. Cấu tạo tinh thể

- Ở nhiệt độ thường, trừ thủy ngân ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn, có cấu tạo tinh thể.

- Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút mạng của tinh thể. Các electron hóa trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách ra khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể.

- Có ba kiểu mạng tinh thể kim loại đặc trưng là: lập phương tâm khối, lập phương tâm diện và lục phương.

a) Mạng tinh thể lục phương

- Đặc điểm: Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lục giác đứng và ba nguyên tử, ion nằm phía trong của hình lục giác.

Mạng tinh thể lục phương

- Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiểm 74%, còn lại 26% là không gian trống.

- Thuộc loại này có các kim loại: Be, Mg, Zn …

b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện

- Đặc điểm: Các nguyên tử và ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương.

Mạng tinh thể lập phương tâm diện

- Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiểm 74%, còn lại 26% là không gian trống.

- Thuộc loại này có các kim loại: Cu, Ag, Au, Al …

c) Mạng tinh thể lập phương tâm khối

- Đặc điểm: Các nguyên tử và ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm của hình lập phương.

Mạng tinh thể lập phương tâm khối

- Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chỉ chiếm 68%, còn lại 32% là các không gian trống.

- Thuộc loại này có các kim loại: Li, Na, K, V, Mo …

3. Liên kết kim loại

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron tự do.

Trắc nghiệm Hóa học 12 Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

Câu 1:

A.1s²2s²2p⁶3s².

B.1s²2s²2p⁵3s².

C.1s²2s²2p⁴3s¹.

D.1s²2s²2p⁶3s¹.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích: Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron của nguyên tử Na (Z = 11) là: 1s²2s²2p⁶3s¹

Câu 2:

A. Na < Mg < Al < Si

B.Si < Al < Mg < Na

C.Si < Mg < Al < Na

D.Al < Na < Si < Mg

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Trong một chu kì, đi từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện của các nguyên tử tăng dần.

Na, Mg, Al, Si đều thuộc chu kì 3 và Z_Na< Z_Mg< Z_Al< Z_Si

→ Chiều tăng dần độ âm điện là: Na < Mg < Al < Si

Câu 3:

A.VIIIA.

B.IVA.

C.IIA.

D.IA.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích: Trong bảng tuần hoàn hiện nay nhóm IIA chứa toàn bộ là các nguyên tố kim loại.

Câu 4:

A.Na

B. Ca

C.Fe

D.Al

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Đặt công thức của oxit kim loại là M₂O_x

Vì M là kim loại nên x có thể nhận các giá trị 1, 2, 3, 4

Theo đề: 16.x = 0,4.2M → M = 20x

Lập bảng

x	1	2	3	4
M	20	40	60	80
	Loại	Thỏa mãn	Loại	Loại

Vậy kim loại M là Ca, oxit tạo thành là CaO

Câu 5:

A.Al, Mg, Na, K.

B.Mg, Al, Na, K.

C. K, Na, Mg, Al.

D.Na, K, Mg, Al.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Na và K thuộc cùng nhóm IA và Z_Na< Z_K→ Tính kim loại: Na < K.

Na, Mg và Al thuộc cùng chu kỳ 3 và Z_Na< Z_Mg< Z_Al

→ Tính kim loại Al < Mg < Na

Chiều tăng dần tính kim loại: Al < Mg < Na < K.

Câu 6:

A.Trong một chu kì, khi điện tích hạt nhân tăng thì tính kim loại tăng dần.

B.Trong một nhóm theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng,

C.Kim loại có độ âm điện bé hơn phi kim trong cùng chu kì.

D.Đa số các kim loại đều có cấu tạo tinh thể.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

A. Sai. Vì trong một chu kì, khi điện tích hạt nhân tăng thì tính kim loại giảm dần.

Câu 7:

A.4,90 gam

B.5,71 gam

C.5,15 gam

D.5,13 gam

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Bảo toàn nguyên tố H:

n_HCl= 2.${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$

→ n_Cl- = n_HCl= 0,06 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m_muối= m_KL+ m_Cl^- = 3 + 0,06.35,5=5,13g

Câu 8:

A.0,56cm

B.0,84cm

C. 0,78cm

D. 0,97cm

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Số mol H⁺là 0,1 mol

Fe + 2H⁺$\to$Fe²⁺+ H₂

Mol 0,05 0,1

Khối lượng sắt bị tan là: 2,8 gam

Vậy thể tích sắt bị mất đi:

V =$\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{D}}$=$\frac{2,8}{7,8}$= 0,36 cm³

Thể tích ban đầu của viên bi:

V₁=$\frac{4}{3}{\mathrm{\pi r}}^3$=$\frac{4}{3}.3,{14.1}^3$

= 4,19 cm³

Vậy thể tích của viên bi sắt còn lại sau phản ứng là:

V₂= V₁– V = 4,19 – 0,36

= 3,83 cm³

Bán kính viên bi còn lại:

$\mathrm{r}=\sqrt[3]{\frac{3{\mathrm{V}}_2}{4\mathrm{\pi }}}$=$\sqrt[3]{\frac{3.3,83}{4.3,14}}$

= 0,97 cm

Câu 9:

A. Y < Z < X.

B. X < Z < Y.

C. X ≤ Y ≤ Z.

D. Z < X < Y.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

X và Z cùng chu kì, Z_X> Z_Znên tính kim loại của X < Z

Y và Z cùng nhóm IA và Z_Y> Z_Znên tính kim loại của Y > Z

Suy ra tính kim loại: X < Z < Y

Câu 10:

A.Các nguyên tố nhóm A có cấu hình e lớp ngoài cùng ns²đều là các kim loại.

B.Nguyên tố có Z = 19 có bán kính lớn hơn nguyên tố có Z = 11

C. Li là kim loại có độ âm điện lớn nhất trong số các kim loại kiềm

D. Các nguyên tố nhóm B đều là kim loại

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

A. Sai. Vì He có cấu hình e lớp ngoài cùng là 1s² và là khí hiếm