Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bảng tuần hoàn (tên đầy đủ là Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, còn được biết với tên Bảng tuần hoàn Mendeleev), là một phương pháp liệt kê các nguyên tố hóa học thành dạng bảng, dựa trên số liệu nguyên tử (số proton trong hạt nhân), cấu hình electron và các tính chất hóa học tuần hoàn của chúng.

Các nguyên tố được biểu diễn theo trật tự số hiệu nguyên tử tăng dần, thường liệt kê cùng với ký hiệu hóa học trong mỗi ô. Dạng tiêu chuẩn của bảng gồm các nguyên tố được sắp xếp thành 18 cột và 7 dòng, với hai dòng kép nằm riêng nằm bên dưới cùng.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1. Nguồn gốc bảng tuần hoàn hóa học

Bảng tuần hoàn hóa học được phát minh bởi Dimitri Mendeleev và được phát hành ra sử dụng rộng rãi lần đầu tiên vào năm 1869. Từ đó trở về sau, bảng tuần hoàn này được công chúng đón nhận và trở thành một tài liệu quan trọng cho các công trình khoa học.

Nhờ vào bảng tuần hoàn hóa học này, con người ngày nay có thể dễ dàng hiểu về sự vận hành của các nguyên tố và các quy luật khác trong khoa học. Bảng tuần hoàn hóa học được sử dụng trong thời điểm hiện nay đã được chỉnh sửa và mở rộng thêm vì sự phát hiện các nguyên tố mới khác. Tuy nhiên, về mặt hình thức thì bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện tại vẫn giữ được đúng những nét cơ bản của bảng tuần hoàn gốc của Mendeleev.

2. Nguyên tắc sắp xếp bảng tuần hoàn

  • Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân (từ trái sang phải, từ trên xuống dưới)
  • Các nguyên tố có cùng số lớp e xếp vào cùng một hàng (chu kì).
  • Các nguyên tố có cấu hình e tương tự nhau được xếp vào cùng một cột (nhóm).

3. Cấu tạo bảng tuần hoàn

3.1 Ô nguyên tố

  • Mỗi nguyên tố hóa học chiếm một ô trong bảng tuần hoàn được gọi là ô nguyên tố.
  • Số thứ tự ô nguyên tố = số hiệu nguyên tử của nguyên tố (= số e = số p = số đơn vị điện tích hạt nhân).

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Cấu tạo bảng tuần hoàn – Ô nguyên tố

3.2 Chu kì

  • Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp e, được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
  • Số thứ tự chu kì = số lớp e.

Bảng tuần hoàn hiện có 7 chu kì được đánh số từ 1 đến 7:

Chu kì 1, 2, 3: chu kì nhỏ.

Chu kì 4, 5, 6, 7: chu kì lớn.

Chu kì 7 chưa hoàn thành.

Trong đó:

  • Chu kì 1: có 2 nguyên tố là Hidro ( Z=1) và Heli (Z=2)
  • Chu kì 2: có 8 nguyên tố từ Liti (Z=3) đến Neon (Z=10).
  • Chu kì 3:có 8 nguyên tố từ Natri (Z=11) đến Argon (Z=18)
  • Chu kì 4:có 18 nguyên tố từ Kali (Z=19) đến Krypton (Z=36)
  • Chu kì 5: có 18 nguyên tố từ Rubidi (Z=37) đến Xenon (Z=54)
  • Chu kì 6: có 32 nguyên tố từ Xesi (Z=55) đến Ranon (Z=86)
  • Chu kì 7: bắt đầu từ nguyên tố Franxi (Z=87) đến nguyên tố Z=110

3.3 Nhóm nguyên tố

Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình e tương tự nhau do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành 1 cột. Bảng tuần hoàn hóa học được chia thành 8 nhóm A và 8 nhóm B (riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột).

  • Nhóm A: bao gồm các nguyên tố s và p. Số thứ tự nhóm A = tổng số e lớp ngoài cùng
  • Nhóm B: bao gồm các nguyên tố d và f có cấu hình e nguyên tử thì tận cùng ở dạng (n – 1)dxnsy:
  • Nếu (x + y) = 3 → 7 thì nguyên tố thuộc nhóm (x + y)B.
  • Nếu (x + y) = 8 → 10 thì nguyên tố thuộc nhóm VIIIB.
  • Nếu (x + y) > 10 thì nguyên tố thuộc nhóm (x + y – 10)B.

Các nguyên tố s, p, d, f trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học:

Nguyên tố s: bao gồm những nguyên tố nhóm IA và IIA.

Các nguyên tử nguyên tố s sẽ có electron cuối cùng được điền vào phân nhóm s.

Nguyên tố p: bao gồm những nguyên tố nhóm IIIA đến nhóm VIIIA ( loại trừ Heli). Electron cuối cùng của nguyên tử nguyên tố p sẽ được phân bổ vào phân nhóm p.

Nguyên tố d: là các nguyên tố thuộc nhóm B có electron cuối cùng được điền vào phân nhóm d.

Nguyên tố f: là các nguyên tố thuộc họ Lantan và Actini.

Tương tự như các nguyên tố trên, nguyên tố f có electron cuối cùng được điền vào phân nhóm f.

3.4 Khối nguyên tố (block)

  • Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thuộc 4 khối: khối s, khối p, khối d và khối f.
  • e cuối cùng điền vào phân lớp nào (theo thứ tự mức năng lượng) thì nguyên tố thuộc khối đó

Đặc biệt nguyên tố H hiện nay được xếp ở hai vị trí là nhóm IA và VIIA đều ở chu kì I. Nguyên tố He mặc dù có 2e lớp ngoài cùng nhưng được xếp ở nhóm VIIIA. Điều này hoàn toàn phù hợp vì H giống kim loại kiềm đều có 1e ở lớp ngoài cùng nhưng nó cũng giống các halogen vì chỉ thiếu 1e nữa là đạt cấu hình bền giống khí hiếm He; còn He mặc dù có 2e ở lớp ngoài cùng nhưng giống các khí hiếm khác là cấu hình e đó là bão hoà.

4. Sự biến đổi tính chất của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Sự biến đổi tính chất của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

4.1 Trong một chu kì

Trong một chu kì theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tức là từ đầu đến cuối chu kì

Số electron ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố tăng dần từ 1 đến 8( trừ chu kì 1).

Tính kim loại của các nguyên tố yếu dần, thay vào đó tính phi kim sẽ mạnh dần.

4.2 Trong cùng một nhóm

  • Khi đi theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân từ trên xuống dưới
  • Số lớp electron của nguyên tử tăng dần
  • Các nguyên tố sẽ có tính kim loại tăng dần, tính phi kim yếu dần

5. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Quan hệ giữa vị trí và cấu tạo nguyên tử: Khi biết được vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học, ta có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó và ngược lại.

Quan hệ giữa vị trí và tính chất của nguyên tố: Khi biết được vị trí của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, ta có thể suy ra những tính chất hóa học cơ bản của nguyên tố đó.

So sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận nó: Dựa vào quy luật biến đổi tính chất trong một chu kì hay một nhóm nguyên tố có thể so sánh tính chất hóa học của nguyên tố đó với các nguyên tố lân cận.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được xem là cơ bản để có thể phát triển lên các kiến thức chuyên sâu hơn. Thông qua việc chia sẻ cấu tạo, các nguyên tắc cũng như quy luật của bảng tuần hoàn hóa học trên đây đã giúp bạn thêm phần nào nắm rõ và vận dụng tốt hơn vào bài tập.

6. Một số cách ghi nhớ bảng tuần hoàn hiệu quả

1. Nghiên cứu chi tiết các phần trong bảng tuần hoàn hóa học

Đây là một cách học ngấm dần và giúp cho bạn nhớ lâu các thông tin bằng cách lần lượt học các thành phần của một nguyên tố trong bảng. Bạn có thể sắp xếp một ngày học từ 5 đến 10 nguyên tố, dần dần bạn sẽ học hết tất cả các nguyên tố có trong bảng.

2. Làm nhiều các bài tập liên quan

Để có thể thường xuyên nhìn thấy các thông tin về các nguyên tố trong bảng, bạn có thể in bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ra và dán ở một nơi mà bạn thường lui tới.

3. Chia nhóm và sử dụng các mẹo ghi nhớ nhanh

Trong trường hợp nếu mà bạn cần hoặc mong muốn phải ghi nhớ gấp các thông tin về bảng tuần hoàn, các bạn có thể chia nhỏ các nguyên tố thành các nhóm và đặt tên các nguyên tố đó thành các cụm sao cho dễ nhớ nhất, sau đó học thuộc lòng. Nếu các bạn sợ tốn thời gian, các bạn có thể tham khảo các cách sắp xếp hiện có trên mạng Internet như:

Nhóm IA: Hai (H), Li (Li), Nào (Na), Không (K), Rót (Rb), Cà (Cs), Fê (Fr).

Nhóm IIA: Banh (Be), Miệng (Mg), Cá (Ca), Sấu (Sr), Bẻ (Ba), Răng (Ra).

Nhóm IIIA: Bố (B), Ai (Al), Gáy (Ga), Inh (In), Tai (Ti).

Nhóm IV: Chú (C), Sỉ (Si), Gọi em (Ge), Sang nhắm (Sn), Phở bò (Pb).

Nhóm V: Nhà (N), Phương (P), Ăn (As), Sống (Sb), Bí (Bi).

Nhóm VI: Ông (O), Say (S), Sỉn (Se), Té (Te), Pò (Po).

Nhóm VII: Phải (F), Chi (Cl), Bé (Br), Yêu (I), Anh (At).

Nhóm VIII: Hằng (He), Nga (Ne), Ăn (Ar), Khúc (Kr), Xương (Xe), Rồng (Rn).

Với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ ở trên, hi vọng rằng các bạn sẽ có thể nắm rõ các kiến thức cần thiết liên quan đến bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Xem thêm :