BÀI 18: CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ KIM LOẠI

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Nguyên tử kim loại thường có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng?

Trả lời:

Nguyên tử của hầu hết các kim loại có từ 1 đến 3 electron ở lớp ngoài cùng.

Câu 2: Nguyên tử kim loại thường nhường hay nhận electron?

Trả lời:

Nguyên tử kim loại dễ nhường electron lớp ngoài cùng.

Câu 3: Nêu tính chất vật lý của kim loại.

Trả lời:

Ở nhiệt độ phòng, các đơn chất kim loại ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể (trừ thuỷ ngân); nguyên tử kim loại có độ âm điện nhỏ hơn so với các nguyên tử phi kim.

Câu 4: Liên kết kim loại là gì?

Trả lời:

Liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron hoá trị tự do với các ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại.

2. THÔNG HIỂU (6 CÂU)

Câu 1: Trong mạng tinh thể kim loại, các electron hoá trị tự do chuyển động theo một hướng hay nhiều hướng?

Trả lời:

Trong mạng tinh thể kim loại, các electron hoá trị tự do chuyển động theo nhiều hướng.

Câu 2: Chỉ ra sự khác nhau giữa liên kết kim loại và liên kết ion.

Trả lời:

- Khác nhau:

+ Liên kết ion: do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.

+ Liên kết kim loại: lực hút tĩnh điện sinh ra do các electron tự do trong kim loại và ion dương kim loại.

Câu 3: So sánh liên kết kim loại với liên kết cộng hoá trị.

Trả lời:

- Giống nhau: có sự dùng chung electron.

- Khác nhau:

+ Liên kết cộng hóa trị: sự dùng chung electron giũa hai nguyên tử tham gia liên kết.

+ Liên kết kim loại: sự dùng chung electron toàn bộ electron trong nguyên tử kim loại.

Câu 4: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố kim loại : K, Ca, Al, Fe, Cu, Cr. Có nhận xét gì về cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố?

Trả lời:

Trong nguyên tử Cr và Cu một electron trong lớp có năng lượng thấp 4s điền vào lớp có năng lượng cao hơn 3d, chúng có cấu hình lớp ngoài cùng là 3d5 4s¹ và 3d¹⁰ 4s¹.

Câu 5: Cho hai nguyên tố: Na và Cl. Nguyên tử nào có độ âm điện lớn hơn? Nguyên tử nào có bán kính nguyên tử lớn hơn?

Trả lời:

Độ âm điện của Cl lớn hơn Na và Na có bán kính nguyên tử lớn hơn Cl.

Câu 6: Cấu hình electron nguyên tử của ba nguyên tố X, Y, Z lần lượt là ls²2s²2p⁶3s², ls²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹, ls²2s²2p⁶3s¹. X, Y, Z là những nguyên tố nào? Nguyên tố nào là kim loại? Nguyên tố nào là phi kim?

Trả lời:

X là nguyên tố C (phi kim), Y là nguyên tố K (kim loại) và Z là kim loại Na (kim loại).

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Tổng số hạt proton, neutron, electron trong nguyên tử của một nguyên tố là 155. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33. Nguyên tố đó là gì?

Trả lời:

Ta có hệ phương trình: 2Z + N = 155; 2Z – N = 33.

Giải hệ phương trình, ta tính được Z = 47; N = 61.

Ta có: A = Z + N = 108. Vậy nguyên tố cần tìm là bạc (Ag).

Câu 2: Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố kim loại Na, Mg, Ca, Fe và các ion của chúng Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺.

Trả lời:

- Cấu hình của Na: 1s²2s²2p⁶3s¹; cấu hình của Na⁺: 1s²2s²2p⁶.

- Cấu hình của Mg: 1s²2s²2p⁶3s²; cấu hình của Mg²⁺: 1s²2s²2p⁶.

- Cấu hình của Ca: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²; cấu hình của Ca²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

- Cấu hình của Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²; cấu hình của Fe²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶; cấu hình của Fe³⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵.

Câu 3: Cho nguyên tử X có tổng số hạt là 34, trong đó số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện. Xác định số khối X?

Trả lời:

Ta có tổng số hạt trong nguyên tử: P + N + E = 34

Mà P = E = Z ⇒ 2Z + N = 34

Mặt khác số hạt mang điện gấp 1,8333 lần số hạt không mang điện nên:

2Z = 1,8333N ⇒ 1,8333N + N = 34 ⇒ N = 12 ⇒ Z = 11

Vậy X có Z = 11 nên điện tích hạt nhân là 11+

Số khối của X: A = Z + N = 23.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Mỗi phân tử XY₂ có tổng các hạt proton, neutron, electron bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12. Viết công thức hoá học của XY₂.

Trả lời:

Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Z_X , Y là Z_Y; số neutron (hạt không mang điện) của X là N_X, Y là N_Y . Với XY₂ , ta có các phương trình:

- Tổng số hạt của X và Y là: 2.Z_X + 4.Z_Y + N_X + 2.N_Y = 178 (1)

- Số hạt mang điện nhiều hơn không mang điện là: 2.Z_X + 4.Z_Y - N_X – 2.N_Y = 54 (2)

- Số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là: 4.Z_Y – 2.Z_X = 12 (3)

Giải hệ, ta được: Z_Y = 16 ; Z_X = 26

Vậy X là sắt, Y là lưu huỳnh ⇒ XY₂ là FeS₂

Câu 2: X, Y là hai phi kim. Trong nguyên tử X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16. Hợp chất XY_n có đặc điểm: X chiếm 15,0486% về khối lượng, tổng số proton là 100, tổng số neutron là 106. Hãy xác định công thức hợp chất XY_n ?

Trả lời:

Trong nguyên tử X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16 → 2Z_X - N_X = 14 (1) và 2Z_Y - N_Y = 16 (2).

Trong hợp chất XY_n:

+ Tổng số proton là 100 → Z_X + n.Z_Y = 100.

+ Tổng số neutron là 106 → N_X +n.N_Y = 106.

→ 2Z_X- 14 + n.[2Z_Y - 16] = 106 → 2.[Z_X + nZ_Y] - 14 - 16n = 106

→ 2.100 - 14 - 16n = 106 → n = 5

Có X chiếm 15,0486% về khối lượng nên:

(3)
Giải hệ (1) và (3) → Z_X = 15 và N_X = 16 → X là P.

Ta có: (4).

Từ (2) và (4) tính được: Z_Y = 17; N_Y = 18 nên Y là Cl.

Vậy công thức của hợp chất là PCl₅.