Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

Kiến thức cần nhớ

1. 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

2. Cấu tạo của kim loại

2.1. 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:

2.2. 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 …

2.3. 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.

Bài tập tự luyện

Bài 1: X, Y là 2 muối cacbonat của kim loại nhóm IIA thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Hoà tan 28,4 gam hỗn hợp X, Y bằng dung dịch HCl thu được 6,72 lít khí CO₂ (đktc). Các kim loại nhóm IIA là:

A. Be và Mg.

B. Mg và Ca.

C. Ca và Sr.

D. Sr và Ba.

Đáp án: B

Gọi công thức chung của 2 kim loại là: R

RCO₃ + H⁺ → R²⁺ + CO₂ + H₂O

n_RCO3 = n_CO2 = 0,3 mol = 28,4/(R + 60)

R = 34,6 ⇒ 2 Kim loại là: Mg(24); Ca(40)

Bài 2: Khi hoà tan hoàn toàn 3 gam hỗn hợp hai kim loại nhóm IA trong dung dịch HCl dư thu được 0,672 lít khí H₂ (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được a gam muối khan, giá trị của a là

A. 4,90 gam

B. 5,71 gam

C. 5,15 gam

D. 5,13 gam

Đáp án: D

n_H2 = 2n_HCl = n_Cl- = 0,06 mol

m_muối = m_KL + m_Cl- = 3 + 0,06. 35,5 = 5,13g

Bài 3: Độ âm điện của các nguyên tố: Na, Mg, Al, Si. Xếp theo chiều tăng dần là:

A. Na < Mg < Al < Si

B. Si < Al < Mg < Na

C. Si < Mg < Al < Na

D. Al < Na < Si < Mg

Đáp án: A

Độ âm điện tăng → tính khử giảm

Bài 4: Bán kính nguyên tử các nguyên tố: Na, Li, Be, B. Xếp theo chiều tăng dần là:

A. B < Be < Li < Na

B. Na < Li < Be < B

C. Li < Be < B < Na

D. Be < Li < Na < B

Đáp án: A

Bài 5: Cho các nguyên tố: ₁₁Na, ₁₂Mg, ₁₃Al, ₁₉K. Dãy các nguyên tố nào sau đây được xếp theo chiều tính kim loại tăng dần:

A. Al, Mg, Na, K .

B. Mg, Al, Na, K.

C. K, Na, Mg, Al.

D. Na, K, Mg,Al.

Đáp án: A

Bài 6: R là một kim loại thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn. Lấy 17,55 gam R tác dụng với 25 gam dung dịch HCl 29,2%. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn cho bốc hơi cẩn thận dung dịch tạo thành trong điều kiện không có không khí thì thu được 28,9 gam hỗn hợp rắn gồm hai chất. Kim loại R là:

A. Na

B. K

C. Rb

D. Cs

Đáp án: D

ta có n_HCl = 0,2 mol

Xét các phản ứng:

Trong 28,9 gam chất rắn bao gồm ROH và RCl ⇒ 28,9 = m_R⁺ + m_Cl^- + m_OH^-

n_Cl^- = n_HCl = 0,2 mol; m_R = 17,55 gam

n_OH^- = 0,25 mol

n_R = 0,45 mol và M_R = 39 ⇒ R là kim loại K

Bài 7: Kim loại M phản ứng với oxi để tạo thành oxit. Khối lượng oxi đã phản ứng bằng 40% khối lượng kim loại đã dùng. Kim loại M là:

A. Na

B. Ca

C.Fe 

D.Al

Đáp án: B

Đặt công thức của oxit kim loại là MO_x

Lập bảng

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

Bài 8: Một viên bi sắt có đường kính 2cm ngập trong một cốc chứa 100ml axit có pH = 0, phản ứng xảy ra hoàn toàn. Bán kính viên bi sắt sau phản ứng (coi rằng viên bi bị mòn đều từ mọi phí, khối lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm³)là:

A. 0,56cm

B. 0,84cm

C.0,78cm

D.0,97cm

Đáp án: D

Số mol H⁺ là 0,1 mol

Khối lượng sắt bị tan là: 2,8 gam

Vậy thể tích sắt bị mất đi:

Thể tích ban đầu của viên bi:

Vậy thể tích của viên bi sắt còn lại sau phản ứng là: V₂ = V₁ – V = 3,83 cm³

Bán kính viên bi còn lại:

Bài 9: Nhóm A bao gồm các nguyên tố:

A. Nguyên tố s

B. Nguyên tố p

C. Nguyên tố d và nguyên tố f.

D. Nguyên tố s và nguyên tố p

Đáp án: D

Bài 10: Cho nguyên tố có kí hiệu là ₁₂X. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn:

A. Nhóm IIA, chu kì 3

B. Nhóm IA, chu kì 3

C. Nhóm IIIA, chu kì 2

D. Nhóm IA, chu kì 2

Đáp án: A

Bài 11: Phát biểu nào sau đây là sai ?

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.

Đáp án: A

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

Bài 12: Nguyên tố X ở ô số 24 của bảng tuần hoàn. Một học sinh đã đưa ra các nhận xét về nguyên tố X như sau :

(1) X có 6 e hoá trị yà là nguyên tố kim loại.

(2) X là một nguyên tố nhóm d.

(3) X nằm ở chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

(4) Ở trạng thái cơ bản, X có 6 e ở phân lớp s;

Trong các nhận xét trên, số nhận xét đúng là

A. 1.

B. 2. 

C. 3.

D. 4.

Đáp án: C

Cấu hình e của nguyên tố này là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Các phát biểu 1,2,3 đúng

Bài 13: Xét 2 nguyên tố ở vị trí 19 và 29 trong bảng tuần hoàn. Kết luận nào sau đây là sai ?

A. Hai nguyên tố này cùng là kim loại.

B. Hai nguyên tố này thuộc cùng một chu’kì.

C. Hai nguyên tố này có cùng số e lớp ngoài cùng ở trạng thái cơ bản.

D. Hai nguyên tố này cùng là nguyên tố s.

Đáp án: D

Nguyên tố ở vị trí 19 có cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ : là nguyên tố thuộc nhóm s

Nguyên tố ở vị trí 29 có cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ : là nguyên tố thuộc nhóm d

Bài 14: Cấu hình electron nguyên tử của ba nguyên tố X, Y, Z lần lượt là ls²2s²2p⁶3s², ls²2s²2p63s²3p⁶4s1, ls²2s²2p⁶3s¹. Nếu xếp theo chiều tăng dần tính kim loại thì cách sắp xếp nào sau đây đúng ?

A. Y < Z < X.

B. X < Z < Y.

C. X ≤ Y ≤ Z.

D. Z < X < Y.

Đáp án: B

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

Y và Z cùng nhóm IA; Z_Y > Z_Z nên tính kim loại của Y > Z

Suy ra tính kim loại: X < Z < Y

Bài 15: Kết luận nào sau đây sai?

A. Các nguyên tố nhóm A có cấu hình e lớp ngoài cùng ns² đều 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

Đáp án: A

he có cấu hình e lớp ngoài cùng là 1s² và là khí hiếm

Xem thêm các dạng bài tập hay khác

Tính chất hóa học của rượu Etylic (ancol etylic hoặc etanol) chi tiết nhất (2024)

1000 Bài tập hóa 12 Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng (có đáp án)

1000 Bài tập hóa 12 Chương 5: Đại cương về kim loại (có đáp án)

1000 Bài tập hóa 12 Chương 1: Este - Lipit (có đáp án)

70 Bài tập về Crom và hợp chất của Crom (2024) có đáp án chi tiết nhất