Vận dụng 9.12 trang 24, 25, 26 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Hãy so sánh và giải thích kích thước tương đối của: nguyên tử lithium và nguyên tử fluorine...

Hãy so sánh và giải thích kích thước tương đối của:

a) nguyên tử lithium và nguyên tử fluorine.

b) nguyên tử lithium và ion của nó (Li⁺).

c) nguyên tử oxygen và ion của nó (O^2-).

d) ion nitride (N^3-) và ion fluoride (F^-).

Phương pháp giải :

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào các xu hướng biến đổi để xác định đáp án đúng

Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

a) - Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

+ Trong cùng một chu kì 2, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần bán kính nguyên tử là: F < Li

b) - Khi một nguyên tố nhường đi electron => Số electron trên lớp vỏ nguyên tử giảm, điện tích hạt nhân không đổi => Electron bị hút vào hạt nhân dễ hơn và tương tác đẩy giữa các electron giảm đi

=> Bán kính cation luôn nhỏ hơn bán kính nguyên tử ứng: \[{r_{L{i^ + }}}\]<\[{r_{Li}}\]

c) - Khi một nguyên tố nhận thêm electron => Số electron trên lớp vỏ nguyên tử tăng, điện tích hạt nhân không đổi => Electron bị hút vào hạt nhân khó hơn và tương tác đẩy giữa các electron tăng lên

=> Bán kính anion luôn lớn hơn bán kính nguyên tử ứng: \[{r_{{O^{2 - }}}}\]>\[{r_O}\]

d) - Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử:

+ Trong cùng một chu kì 2, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần bán kính nguyên tử là: F < N

=> Bán kính ion: F^- < N^3-