Bài toán so sánh bán kính nguyên tử các nguyên tố hóa học là bài toán rất hay gặp trong phần hóa học đại cương, tuy nhiên lại dễ gây sai lầm. Bài viết dưới đây sẽ giúp các em giải quyết vấn đề này.
So sánh bán kính nguyên tử
1. Cách so sánh bán kính nguyên tử các nguyên tố
Để so sánh bán kính các nguyên tử, tiến hành làm theo các bước sau:
Bước 1: Xác định vị trí (chu kì, nhóm) của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Bước 2: So sánh bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm với nhau, cùng một chu kỳ với nhau, theo quy tắc:
+ Trong cùng một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần.
+ Trong cùng một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần.
Bước 3. Kết luận
2. Ví dụ minh họa
Câu 1: Không sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: 8O, 15P, 7N. (có giải thích ngắn gọn).
Hướng dẫn giải:
Cấu hình electron nguyên tử O là 1s22s22p4, vậy O ở chu kỳ 2, nhóm VIA.
Cấu hình electron nguyên tử P là 1s22s22p63s23p3, vậy P ở chu kỳ 3, nhóm VA.
Cấu hình electron nguyên tử N là 1s22s22p3, vậy N ở chu kỳ 2, nhóm VA.
Ta có:
- O và N ở cùng một chu kỳ 2, ZO > ZN nên bán kính nguyên tử O < N.
- N và P ở cùng một nhóm VA, ZN < ZP nên bán kính nguyên tử N < P.
Chiều tăng dần bán kính nguyên tử là: O < N < P.
Câu 2: Sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần bán kính nguyên tử: 16A, 9B, 17D.
Hướng dẫn giải:
Cấu hình electron nguyên tử A: 1s22s22p63s23p4 → A ở chu kỳ 3, nhóm VIA.
Cấu hình electron nguyên tử B: 1s22s22p5 → B ở chu kỳ 2, nhóm VIIA.
Cấu hình electron nguyên tử D: 1s22s22p63s23p5 → D ở chu kỳ 3, nhóm VIIA.
Ta có:
- A và D thuộc cùng chu kỳ 3, số hiệu nguyên tử của A < D nên bán kính nguyên tử của A > D.
- B và D thuộc cùng nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử của B < D nên bán kính nguyên tử của D > B.
Vậy bán kính nguyên tử: B < D < A.
Xem thêm các bài viết về cách so sánh bán kính nguyên tử và ion hay, chi tiết khác:
So sánh bán kính của Al và Al3+
So sánh bán kính của Ca và Ca2+
So sánh bán kính của các ion
So sánh bán kính của Cl và Cl-
So sánh bán kính của K và K+
