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


Nội dung bài học trình bày vị trí của kim loại trong Bảng hệ thống tuần hoàn; cấu tạo của kim loại cũng như liên kết kim loại.

Hãy đăng ký kênh Youtube HOC247 TV để theo dõi Video mới

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Vị trí của kim loại trong Bảng tuần hoàn

  • Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, IIIA (trừ B) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.
  • Các nhóm B (từ IB đến VIIIB)
  • Họ lantan và actini.

2.2. Cấu tạo của kim loại

a. Cấu tạo nguyên tử

  • Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2 hoặc 3e).

    • Ví dụ: Na: [Ne]3s1     Mg: [Ne]3s2      Al: [Ne]3s23p1

  • 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:  11Na      12Mg     13Al       14Si       15P        16S        17Cl

        0,157    0,136    0,125   0,117    0,110      0,104    0,099

b. Cấu tạo tinh thể

  • Ở nhiệt độ thường, trừ Hg ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể.
  • Các electron hoá trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
  • Tinh thể kim loại có 3 loại mạng tinh thể sau:
    • Lập phương tâm diện: Cu, Ag, Au, Al...

    • Lập phương tâm khối: Li, Na, K,...

    • Lục phương: Be, Mg, Zn...

2.3. Liên kết kim loại

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

Bài tập minh họa

3.1. Bài tập về Vị trí và Cấu tạo của kim loại - Cơ bản 

Bài 1:

Cation M+ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p6. Nguyên tử M là:

Hướng dẫn:

Cation M+ mất đi 1electron nên khi trung hòa về điện tích ta có cấu hình của M là : 1s22s22p63s1. Vậy tổng số electron là 11, suy ra kim loại M là Natri.

Bài 2:

A, B, C là các kim loại chuyển tiếp và đều thuộc chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn (ZA < ZB < ZC). Biết rằng tổng số electron lớp ngoài cùng của A, B và C bằng 4; tổng số electron ở lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng của B là 8. A, B, C là các nguyên tố nào?

Hướng dẫn:

Cấu hình electron của A, B, C có dạng: \([Ar]3d^a4s^a4p^b\)
Do tổng số electron lớp ngoài cùng của A, B, C = 4 nên phải có hai nguyên tố có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng 4s1 và một nguyên tố còn lại 4s2
Vì B có tổng số electron ở lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 8 nên B có cấu hình: \([Ar]3d^64s^ 2\)
Vậy A là: \([Ar]3d^54s^ 1\) và C là: \([Ar]3d^104s^ 1 \rightarrow A: \ _{24}Cr; \ B: \ _{26}Fe; \ C: \ _{29}Cu\)

Bài 3: 

Trong mạng tinh thể kim loại có những thành phần nào? Có mấy loại mạng tinh thể. Lấy ví dụ.

Hướng dẫn:

Trong mạng tinh thể kim loại có các ion dương kim loại và các electron tự do.

Có 3 loại mạng tinh thể là 

+ Lập phương tâm diện: Cu, Ag, Au, Al...

+ Lập phương tâm khối: Li, Na, K,...

+ Lục phương: Be, Mg, Zn...

Bài 4:

Cho 1,2 gam một kim loại hóa trị II phản ứng hết với dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít H­2 (đktc). Kim loại đó là:

Hướng dẫn:

M + 2HCl → MCl2 + H2
⇒ nM = \(n_{H_{2}}\) = 0,05 mol
⇒ MM = 24g (Mg)

Bài 5: 

Hòa tan hết 8 gam hỗn hợp X gồm Fe và Mg bằng dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 4,48 lít khí H2 ở đktc. Phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp X là:

Hướng dẫn:

Theo bài giải ra có hệ pt:
\(\left\{\begin{matrix} 56n_{Fe} + 24n_{Mg} = 8 \\ 2n_{Fe} + 2n_{Mg} = 0,2 \end{matrix}\right. \Rightarrow \left\{\begin{matrix} n_{Fe} = 0,1 \\ n_{Mg} = 0,1 \end{matrix}\right. \Rightarrow \%m_{Fe} = \frac{0,1.56}{8} .100\% = 70 \ \%\)

3.2. Bài tập về Vị trí và Cấu tạo của kim loại - Nâng cao

Bài 1:

Trong hỗn hợp X gồm Fe2O3; ZnO; Cu tác dụng với dung dịch HCl dư thu được dung dịch Y và phần không tan Z. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH loãng dư thu được lượng kết tủa gồm:

Hướng dẫn:

X + HCl vẫn có kim loại dư ⇒ đó là Cu
⇒ Xảy ra phản ứng: 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ (Fe3+ hết)
⇒ Y gồm: Fe2+; Zn2+; Cu2+
Y + NaOH dư thì Zn(OH)2 tan ⇒ kết tủa gồm: Fe(OH)2; Cu(OH)2

Bài 2:

Hỗn hợp X gồm Zn, Mg và Fe. Hòa tan hết 23,40 gam hỗn hợp X vào dung dịch HCl thu được 11,20 lit khí (đktc). Để tác dụng với vừa hết 23,40 g hỗn hợp X cần 12,32 lit khí Clo (dktc). Khối lượng của Fe trong hỗn hợp là:

Hướng dẫn:

Bảo toàn e:
+) X + HCl: 2nZn + 2nMg + 2nFe = 2n\(\tiny H_2\) = 1,0 mol
+) X + Cl2: 2nZn + 2nMg + 3nFe = 2n\(\tiny Cl_2\) = 1,1 mol
⇒ nFe = 1,1 - 1,0 = 0,1 mol ⇒ mFe = 5,6 g

4. Luyện tập Bài 17 Hóa học 12

Sau bài học cần nắm:

  • vị trí của kim loại trong Bảng hệ thống tuần hoàn
  • cấu tạo của kim loại
  • liên kết kim loại

4.1. Trắc nghiệm

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 12 Bài 17 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

Câu 3- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 12 Bài 17.

Bài tập 17.3 trang 35 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.4 trang 35 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.5 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.6 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.7 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.8 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.9 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.10 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.11 trang 36 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.12 trang 37 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.13 trang 37 SBT Hóa học 12

Bài tập 17.14 trang 37 SBT Hóa học 12

5. Hỏi đáp về Bài 17 Chương 5 Hoá học 12

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa HOC247 thảo luận và trả lời nhé.

  • Em chào mọi người ạ. Em có một bài tập cho các dữ kiện nhiều nên em hơi bị rối. Mọi người giúp em giải bài tập này với ạ. Em rất cảm ơn. Bài như sau ạ:

    Hòa tan hỗn hợp X gồm Cu và Fe2O3 trong 400 ml dung dịch HCl aM thu được dung dịch Y và còn lại 1,0 gam Cu không tan. Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, sau khi phản ứng hoàn toàn nhấc thanh Mg ra thấy khối lượng tăng thêm 4,0 gam so với khối lượng thanh Mg ban đầu và có 1,12 lít khí H2 (đktc) thoát ra (giả thiết toàn bộ lượng kim loại thoát ra đều bám hết vào thanh Mg).

    a) Khối lượng Cu trong X là bao nhiêu?

    b) Giá trị của a là bao nhiêu?

    Theo dõi (0) 4 Trả lời
  • Mọi người ơi, cho em hỏi một câu kim loại phản ứng với axit này làm như thế nào ạ. Em làm những câu có tên kim loại còn làm được ít chứ kim loại ẩn thì làm sao ạ. Em cảm ơn mọi người rất nhiều. Câu hỏi như thế này ạ.

    Cho 1,2 gam một kim loại hóa trị II phản ứng hết với dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít H­2 (đktc). Kim loại đó là:

    A. Ba

    B. Mg

    C. Ca

    D. Sr

    Theo dõi (0) 8 Trả lời
  • Anh chị cho em hỏi một câu về tính chất vật lí của kim loại với ạ. Em cảm ơn rất nhiều. Câu hỏi như sau ạ!

    Trong dãy các kim loại: Al, Cu, Au và Fe. Kim loại có tính dẻo lớn nhất là:

    A. Au

    B. Cu

    C. Al

    D. Fe

    Theo dõi (0) 7 Trả lời