Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một câu hỏi rất thú vị về tính chất hóa học của các nguyên tố. Đây là một kiến thức cơ bản nhưng vô cùng quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 10 của chúng ta.

Chúng ta sẽ đi sâu vào phân tích từng phương án một để tìm ra đáp án đúng nhé.

Phân tích đề bài:

Đề bài yêu cầu chúng ta xác định cặp nguyên tố hóa học nào có tính chất hóa học giống nhau. Để làm được điều này, chúng ta cần nhớ lại kiến thức về cấu tạo nguyên tử, đặc biệt là số electron ở lớp ngoài cùng. Số electron lớp ngoài cùng quyết định tính chất hóa học cơ bản của một nguyên tố.

Phân tích từng phương án:

Phương án A: Ca và Mg

– Nguyên tố Ca (Canxi) có số hiệu nguyên tử là 20. Cấu hình electron của Ca là \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2\). Lớp ngoài cùng có 2 electron. Ca thuộc nhóm IIA.
– Nguyên tố Mg (Magie) có số hiệu nguyên tử là 12. Cấu hình electron của Mg là \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2\). Lớp ngoài cùng có 2 electron. Mg cũng thuộc nhóm IIA.

Vì cả Ca và Mg đều có 2 electron ở lớp ngoài cùng và đều thuộc nhóm IIA, chúng sẽ có xu hướng nhường 2 electron này để tạo thành ion dương hóa trị +2. Do đó, chúng có tính chất hóa học tương tự nhau, đều là kim loại hoạt động mạnh, tác dụng với nước, với axit, với phi kim.

Phương án B: P và S

– Nguyên tố P (Photpho) có số hiệu nguyên tử là 15. Cấu hình electron của P là \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3\). Lớp ngoài cùng có 5 electron. P thuộc nhóm VA.
– Nguyên tố S (Lưu huỳnh) có số hiệu nguyên tử là 16. Cấu hình electron của S là \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4\). Lớp ngoài cùng có 6 electron. S thuộc nhóm VIA.

P có 5 electron lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận 3 electron để đạt cấu hình bền vững hoặc nhường 5 electron trong các hợp chất với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. S có 6 electron lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận 2 electron hoặc nhường 6 electron trong các hợp chất với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn. Do số electron lớp ngoài cùng khác nhau và vị trí trong bảng tuần hoàn cũng khác nhau (P thuộc nhóm VA, S thuộc nhóm VIA), tính chất hóa học của chúng không giống nhau hoàn toàn. Ví dụ, P có thể có các số oxi hóa -3, +3, +5 còn S có thể có các số oxi hóa -2, +4, +6.

Phương án C: Ag và Ni

– Nguyên tố Ag (Bạc) có số hiệu nguyên tử là 47. Đây là một kim loại chuyển tiếp.
– Nguyên tố Ni (Niken) có số hiệu nguyên tử là 28. Đây cũng là một kim loại chuyển tiếp.

Các kim loại chuyển tiếp có tính chất hóa học đa dạng và phức tạp hơn nhiều so với các kim loại nhóm A. Mặc dù cả hai đều là kim loại, nhưng vị trí và cấu hình electron của chúng khác nhau, dẫn đến các tính chất hóa học riêng biệt. Ví dụ, Ag thường có số oxi hóa +1, trong khi Ni phổ biến với số oxi hóa +2 và +3.

Phương án D: N và O

– Nguyên tố N (Nitơ) có số hiệu nguyên tử là 7. Cấu hình electron của N là \(1s^2 2s^2 2p^3\). Lớp ngoài cùng có 5 electron. N thuộc nhóm VA.
– Nguyên tố O (Oxi) có số hiệu nguyên tử là 8. Cấu hình electron của O là \(1s^2 2s^2 2p^4\). Lớp ngoài cùng có 6 electron. O thuộc nhóm VIA.

Tương tự như trường hợp P và S, N có 5 electron lớp ngoài cùng và O có 6 electron lớp ngoài cùng. Chúng thuộc hai nhóm khác nhau và có xu hướng nhận electron khác nhau. N có thể có các số oxi hóa -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5 còn O phổ biến với số oxi hóa -2 (trừ các hợp chất với Flo và một số trường hợp đặc biệt). Vì vậy, tính chất hóa học của N và O không giống nhau.

Kết luận:

Qua phân tích chi tiết từng phương án, chúng ta thấy rằng cặp nguyên tố có tính chất hóa học giống nhau nhất là Ca và Mg, vì chúng cùng thuộc một nhóm (nhóm IIA) và có cùng số electron ở lớp ngoài cùng.

Vậy đáp án đúng là A.

Chúc các em học tốt môn Hóa học! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé.