Cho các nguyên tố chu kỳ 3: ₁₁Na; ₁₂Mg; ₁₃Al; ₁₅P; ₁₆S. Sắp xếp theo thứ tự năng lượng ion hóa I₁ tăng dần:

Ion âm (anion) được hình thành khi một nguyên tử nhận thêm electron. Khi một nguyên tử nhận thêm electron, lực đẩy giữa các electron tăng lên, làm cho đám mây electron mở rộng ra, do đó bán kính ion âm lớn hơn bán kính nguyên tử tương ứng. Ion dương (cation) được hình thành khi một nguyên tử mất electron. Khi một nguyên tử mất electron, lực hút giữa hạt nhân và các electron còn lại tăng lên, làm cho đám mây electron co lại, do đó bán kính ion dương nhỏ hơn bán kính nguyên tử tương ứng.

Xét các trường hợp:

(1) Cs và Cs⁺: Cs là nguyên tử, Cs⁺ là ion dương, bán kính nguyên tử Cs lớn hơn bán kính ion Cs⁺.

(2) ₃₇Rb⁺ và ₃₆Kr: Rb⁺ là ion dương, Kr là khí hiếm (cấu hình bền vững), Rb⁺ có ít electron hơn và điện tích hạt nhân lớn hơn nên bán kính Rb⁺ nhỏ hơn Kr.

(3) ₁₇Cl^- và ₁₈Ar: Cl^- là ion âm, Ar là khí hiếm (cấu hình bền vững). Cl^- và Ar có cùng số electron nhưng điện tích hạt nhân của Cl nhỏ hơn Ar nên lực hút của hạt nhân lên các electron của Cl^- yếu hơn, do đó bán kính Cl^- lớn hơn Ar.

(4) ₁₂Mg và ₁₃Al³⁺: Mg là nguyên tử, Al³⁺ là ion dương. Al³⁺ có ít electron hơn và điện tích hạt nhân lớn hơn Mg nên bán kính Al³⁺ nhỏ hơn Mg.

(5) ₈O^2- và ₉F: O^2- là ion âm, F là nguyên tử. O^2- và F^- có cùng cấu hình electron của Ne. Vì điện tích hạt nhân của O nhỏ hơn F, lực hút của hạt nhân lên các electron của O^2- yếu hơn, do đó bán kính O^2- lớn hơn F^-. Đề bài so sánh O^2- và F nên có thể chấp nhận đáp án bán kính O^2- lớn hơn F.

(6) ₃₇Rb và ₃₈Sr⁺: Rb là nguyên tử, Sr⁺ là ion dương. Sr⁺ có ít electron hơn và điện tích hạt nhân lớn hơn Rb nên bán kính Sr⁺ nhỏ hơn Rb.

Vậy các trường hợp có bán kính ion lớn hơn bán kính nguyên tử là (3) và (5).

Trong cùng một chu kỳ, khi đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng, lực hút giữa hạt nhân và các electron lớp ngoài cùng tăng lên, làm cho bán kính nguyên tử giảm. Do đó, bán kính nguyên tử của K lớn hơn Cu. Thể tích mol nguyên tử tỉ lệ với bán kính nguyên tử nên thể tích mol nguyên tử của K lớn hơn Cu.

Câu hỏi yêu cầu chọn phát biểu sai.

Phát biểu 1: "Mọi loại liên kết hóa học đều có bản chất điện." - Phát biểu này đúng. Tất cả các liên kết hóa học, bao gồm liên kết ion, liên kết cộng hóa trị và liên kết kim loại, đều liên quan đến sự tương tác giữa các điện tích dương và âm.

Phát biểu 2: "Liên kết kim loại là liên kết không định chỗ." - Phát biểu này đúng. Trong liên kết kim loại, các electron hóa trị di chuyển tự do trong mạng tinh thể kim loại, tạo thành một "biển" electron không định chỗ.

Phát biểu 3: "Liên kết p có thể được hình thành do sự che phủ của ocbitan s và ocbitan p." - Phát biểu này sai. Liên kết π (pi) được hình thành do sự xen phủ bên của các orbital p. Orbital s có dạng hình cầu và không thể tạo thành liên kết π. Liên kết sigma (σ) mới có thể được hình thành do sự xen phủ trục của orbital s và p hoặc hai orbital p.

Phát biểu 4: "Tất cả các loại hợp chất hóa học được tạo thành từ ít nhất một trong ba loại liên kết mạnh là ion, cộng hóa trị và kim loại." - Phát biểu này đúng. Ba loại liên kết này là các liên kết hóa học mạnh, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các hợp chất.

Vậy, phát biểu sai là phát biểu 3.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về khả năng tạo liên kết của các nguyên tố, đặc biệt là khả năng mở rộng lớp vỏ hóa trị. Carbon (C) ở chu kỳ 2 không có orbital d nên không thể mở rộng lớp vỏ hóa trị để tạo thành 6 liên kết với fluorine như trong CF₆^2-. Oxygen (O) cũng tương tự, nó không có orbital d để tạo thành OF₆^2-. Silicon (Si) ở chu kỳ 3 có orbital d nên có thể tạo thành SiF₆^2-. Fluorine có thể tạo thành OF₂.