Bạn học sinh nào từng bước vào môn Hóa học đều biết về Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tuy nhiên, để hiểu rõ và tìm hiểu về nó một cách chi tiết và đầy đủ lại không phải ai cũng làm được.
Thông qua bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu đến bạn những nội dung căn bản nhất của một Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Trong thời Trung cổ, con người đã biết các nguyên tố vàng, bạc, đồng, chỉ, sắt, thủy ngân và lưu huỳnh. Năm 1649, nguyên tố photpho được tìm ra. Cho đến năm 1869, mới có 63 nguyên tố được tìm ra.
Sau đó, năm 1862, J. Dobereiner phát hiện ra khối lượng nguyên tử của Stronti ở giữa khối lượng nguyên tử của hai nguyên tố bari và canxi. Bộ ba nguyên tố đầu tiên này có tính chất tương tự nhau. Tiếp theo, các nhà khoa học đã tìm ra các bộ ba khác có quy luật tương tự.
Năm 1862, nhà địa chất Pháp De Chancourtois đã sắp xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử lên một băng giấy. Ông nhận thấy tính chất của các nguyên tố giống như tính chất của các con số, và tính chất đó lặp lại sau mỗi 7 nguyên tố.
Năm 1864, John Newlands, nhà hóa học Anh, đã tìm ra quy luật: Mỗi nguyên tố hóa học đều thể hiện tính chất tương tự như nguyên tố thứ 8 khi xếp các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử tăng dần.
Năm 1860, nhà bác học người Nga Mendeleev đã đề xuất ý tưởng xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Năm 1869, ông công bố bản “Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học” đầu tiên.
Năm 1870, nhà khoa học người Đức Lothar Mayer nghiên cứu độc lập cũng đã đưa ra một bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học tương tự như bảng của Mendeleev.
Cấu tạo của bảng tuần hoàn
Bảng tuần hoàn hóa học được chia làm ba phần chính.
Thứ nhất: Ô nguyên tố
Ô nguyên tố cho biết: số hiệu nguyên tử, ký hiệu hóa học, tên nguyên tố, nguyên tử khối của nguyên tố đó.
Ví dụ: Số hiệu nguyên tử của Magie là 12 cho biết: Magie ở ô số 12, điện tích hạt nhân nguyên tử magie là 12+ (hay số đơn vị điện tích hạt nhân là 12), có 12 electron trong nguyên tử Magie.
Thứ hai: Chu kỳ
Chu kỳ là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
Bảng tuần hoàn gồm 7 chu kỳ, trong đó có các chu kỳ 1, 2, 3 được gọi là chu kỳ nhỏ, các chu kỳ 4, 5, 6, 7 được gọi là chu kỳ lớn.
- Chu kỳ 1: Gồm 2 nguyên tố là H và He, có 1 lớp electron tong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng từ H là 1+ đến He là 2+.
- Chu kỳ 2: Gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne, có 2 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng từ Li là 3+, … đến Ne là 10+.
- Chu kỳ 3: Gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar, có 3 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng dần từ Na là 11+, … đến Ar là 18+.
- Chu kỳ 4 và chu kỳ 5: Mỗi chu kỳ đều có 18 nguyên tố, bắt đầu từ K là 19+ và Rb là 37+, kết thúc là Kr là 36+ và Xe là 54+.
- Chu kỳ 6: Có 32 nguyên tố, bắt đầu từ Cs là 55+ và kết thúc là Rn là 86+.
- Chu kỳ 7: Chưa hoàn thành.
Thứ ba: Nhóm nguyên tố
Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau và do đó có tính chất tương tự nhau được xếp thành cột theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
Có 2 loại nhóm nguyên tố là nhóm A và nhóm B:
- Nhóm A: bao gồm các nguyên tố s và p. Số thứ nhóm A = tổng số electron lớp ngoài cùng.
- Nhóm B: bao gồm các nguyên tố d và f có cấu hình electron 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
Ví dụ:
- Nhóm I: Gồm các nguyên tố kim loại hoạt động mạnh. Nguyên tử của chúng đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ Li (3+), … đến Fr (87+).
- Nhóm VII: Gồm các nguyên tố phi kim hoạt động mạnh. Nguyên tử của chúng đều có 7 electron ở lớp ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ F (9+), … đến At (85+).
Bảng tuần hoàn hóa học có bao nhiêu nguyên tố?
Tính đến tháng 9 năm 2021, bảng tuần hoàn hóa học có tất cả 118 nguyên tố đã được xác nhận, bao gồm các nguyên tố từ 1 (Hidro) tới 118 (Oganesson).
Ngoài ra, Liên minh Quốc tế về Hóa học cơ bản và ứng dụng (IUPAC) đã công nhận 4 nguyên tố mới với số hiệu nguyên tử lần lượt là 113, 115, 117 và 118. Cùng với việc công nhận nguyên tố 113 là nguyên tố hóa học, chu kỳ 7 trong bảng tuần hoàn đã được lấp đầy. Đây được xem như một cập nhật lớn của bảng tuần hoàn, tăng thêm kiến thức và khẳng định công lao của nhà khoa học Mendeleev.
Trong tổng cộng 118 nguyên tố hóa học, có 98 nguyên tố xuất hiện trong tự nhiên và 20 nguyên tố tổng hợp nhân tạo. Trong số đó, 84 nguyên tố nguyên thủy xuất hiện trước khi Trái đất hình thành và 14 nguyên tố còn lại chỉ xuất hiện trong các chuỗi phân rã của các nguyên tố nguyên thủy. Einsteini (số hiệu 99) là nguyên tố nặng nhất được quan sát thấy với lượng vĩ mô ở dạng tinh khiết.
Cách xem bảng tuần hoàn hóa học
Khi xem bảng tuần hoàn hóa học, có một số thông tin quan trọng cần chú ý:
- Số nguyên tử: Là số proton trong hạt nhân của một nguyên tố hóa học. Đây là số điện tích hạt nhân và cũng là cách xác định duy nhất một nguyên tố hóa học.
- Nguyên tử khối trung bình: Là khối lượng trung bình của các đồng vị trong một nguyên tố hóa học, tính theo tỷ lệ phần trăm số nguyên tử xác định.
- Độ âm điện: Khả năng hút electron của một nguyên tử khi tạo liên kết hóa học. Độ âm điện càng lớn, tính acid của nguyên tố càng mạnh.
- Cấu hình electron: Sự phân bố các electron trong nguyên tử ở các vùng hiện diện khác nhau.
- Số oxi hóa: Là số áp cho một nguyên tử hay nhóm nguyên tử. Số oxi hóa giúp xác định số electron trao đổi khi một chất bị oxi hóa hoặc bị khử trong một phản ứng.
- Tên nguyên tố: Là tên của một nguyên tố hóa học, được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử và số proton trong hạt nhân.
- Ký hiệu hóa học: Là tên viết tắt của một nguyên tố hóa học, thường gồm 1 hoặc 2 chữ cái trong bảng chữ cái Latin.
Cách học thuộc bảng tuần hoàn hóa học
Để học thuộc bảng tuần hoàn hóa học, bạn có thể áp dụng các phương pháp sau:
1. Học truyền thống
- Nhận biết các thành phần của mỗi nguyên tố: Số hiệu nguyên tử, ký hiệu hóa học, tên nguyên tố và nguyên tử khối nằm trong ô nguyên tố trên bảng.
- Học từng nguyên tố mỗi ngày: Phân nhỏ bảng và học từng nguyên tố mỗi ngày để não bộ ghi nhớ lâu dài.
- Dán bảng tuần hoàn ở khắp nơi: Dán bảng tuần hoàn ở khắp mọi nơi trong nhà để có thể học khi làm các công việc khác.
- Làm thẻ ghi chú: Tạo thẻ ghi chú cho mỗi nguyên tố để mang theo và ôn lại kiến thức mọi lúc.
2. Sử dụng công cụ hỗ trợ trí nhớ
- Sử dụng câu nói quen thuộc: Tạo ra các câu nói dựa trên chữ cái đầu của nguyên tố để ghi nhớ các nhóm nguyên tố.
- Chơi trò chơi trực tuyến: Sử dụng các trò chơi trực tuyến để kiểm tra trí nhớ và cải thiện điểm số.
Bảng tuần hoàn hóa học của Mendeleev
Bảng tuần hoàn hóa học là phương pháp hiển thị các nguyên tố hóa học do nhà hóa học Dimitri Mendeleev phát minh vào năm 1869. Bảng tuần hoàn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hóa học, vật lý, kỹ thuật và công nghiệp, sinh học.
Bảng tuần hoàn hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc dự đoán tính chất hóa học của một nguyên tố dựa trên vị trí của nó trên bảng. Bố cục của bảng tuần hoàn hóa học đã được tinh chỉnh và mở rộng theo thời gian khi có nhiều nguyên tố mới được phát hiện. Tuy nhiên, hình thức cơ bản vẫn giữ nguyên thiết kế ban đầu của Mendeleev.
Đến lớp 8, lớp 9 và lớp 10, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học trở nên quen thuộc với học sinh. Để nắm vững kiến thức về bảng tuần hoàn, các học sinh được tiếp cận từ những nội dung căn bản và ngày càng chi tiết hơn, từ ô nguyên tố, chu kỳ đến nhóm nguyên tố.
Trên đây là những thông tin hấp dẫn về bảng tuần hoàn hóa học cho các bạn học sinh lớp 8, 9 và 10. Để hiểu sâu hơn và nắm chắc kiến thức, hãy thực hành và ôn tập bằng các bài tập và câu hỏi liên quan.
Hãy tìm hiểu thêm về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và các kiến thức liên quan tại www.lrc-hueuni.edu.vn.
