Bài 18. Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại trang 87 Hóa 12 Kết nối tri thức: Kim loại được sử dụng nhiều trong cuộc sống như các kết cấu bằng thép, dây dẫn điện bằng...

Câu hỏi:

Kim loại được sử dụng nhiều trong cuộc sống như các kết cấu bằng thép, dây dẫn điện bằng đồng, đồ trang sức bằng vàng,... Kim loại có đặc điểm gì về cấu tạo nguyên tử và liên kết mà hữu dụngnhư vậy?

Hướng dẫn giải :

Nêu đặc điểm về cấu tạo nguyên tử kim loại và liên kết kim loại.

Lời giải chi tiết :

- Đặc điểm cấu tạo nguyên tử: Trong cùng một chu kì, so với các nguyên tử nguyên tố phi kim, nguyên tử kim loại có điện tích hạt nhân nhỏ hơn và bán kính lớn hơn nên dễ nhường electron hoá trị hơn và có độ âm điện nhỏ hơn.

- Trong tinh thể kim loại, các ion dương kim loại nằm ở các nút mạng tinh thể và các electron hoá trị chuyển động tự do xung quanh. 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.

Câu hỏi:

Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, hãy cho biết:

1. Các nguyên tố khối s, d, f thường là kim loại hay phi kim?

2. Kể tên các kim loại thuộc nhóm IA và IIA.

3. Các nguyên tố kim loại thường có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng?

Hướng dẫn giải :

- Nguyên tố s, p, d, f là những ng.tố mà ng.tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f.

- Nhóm là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó tính chất hóa học gần giống nhau và xếp thành một cột. STT nhóm A = số electron lớp ngoài cùng.

- Nhóm IA, IIA, IIIA: gồm những nguyên tố kim loại (trừ H, B).

Lời giải chi tiết :

1. Các nguyên tố khối s, d, f thường là kim loại.

2. Các kim loại thuộc nhóm IA: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr).

Các kim loại thuộc nhóm IIA: beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra).

3. Các nguyên tố kim loại thường có 1 hoặc 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng.

Câu hỏi:

Viết cấu hình electron nguyên tử của Sc (Z = 21) và Ti (Z = 22). Cho biết số electron ở lớp ngoài cùng và trên phân lớp d sát lớp ngoài cùng.

Hướng dẫn giải :

Cách viết cấu hình electron nguyên tử

+ Bước 1: Xác định số electron của nguyên tử (Z).

+ Bước 2: Điền các electron vào các phân lớp theo mức năng lượng: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s…

+ Bước 3: (Z > 20) Viết cấu hình electron theo thứ tự lớp, phân lớp: 1s2s2p3s3p3d4s4p5s…

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi:

Hãy cho biết liên kết kim loại có đặc điểm gì giống và khác với liên kết ion.

Hướng dẫn giải :

- Trong tinh thể kim loại, các ion dương kim loại nằm ở các nút mạng tinh thể và các electron hoá trị chuyển động tự do xung quanh. 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.

- Liên kết ion là liên kết được tạo thành bằng lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu (trong phân tử hay tinh thể). Liên kết ion thường được tạo thành từ kim loại điển hình và phi kim điển hình, phân tử thu được là hợp chất ion. Các ion được sắp xếp theo trật tự nhất định trong không gian theo kiểu mạng lưới (ở các nút mạng là các ion dương và ion âm xếp luân phiên liên kết chặt chẽ với nhau do cân bằng lực hút và lực đẩy).

Lời giải chi tiết :

- Giống: đều được hình thành bởi lực hút tĩnh điện.

- Khác:

+ Liên kết kim loại: 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.

+ Liên kết ion: tạo thành bằng lực hút tĩnh điện của các ion mang điện tích trái dấu (trong phân tử hay tinh thể).