Lý thuyết: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
I. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
– Người ta đã tìm cách phân loại các nguyên tố hóa học khi đã biết một số nguyên tố đáng kể
– Năm 1789, cách phân loại tiên phong được A. Lavoisier ( người Pháp ) triển khai : xếp 33 nguyên tố hóa học thành nhóm những chất khí, sắt kẽm kim loại, phi kim và “ đất ”- Năm 1829, J.W.Dobereiner ( người Đức ) phân loại những nguyên tố thành những nhóm có đặc thù hóa học giống nhau. Ví dụ : lithium, sodium và potassium là nhóm những sắt kẽm kim loại mềm, dễ phản ứng- Năm 1866, J.Newlands ( người Anh ) đã xếp những nguyên tố hóa học theo chiều tăng khối lượng nguyên tử thành những octave ( quãng tám ), trong đó nguyên tử thứ 8 tái diễn đặc thù của nguyên tố tiên phong- Năm 1869, 2 nhà bác học D.I.Mendeleev ( người Nga ) và J.L. Meyer ( người Đức ) đều sắp xếp những nguyên tố theo chiều tăng khối lượng nguyên tử vào những hàng và cột, mở màn mỗi hàng ( bảng của Mendeleev ) hoặc cột mới ( bảng của Meyer ) khi những đặc thù của nguyên tố mở màn lặp lại
D.I.Mendeleev- Trong bảng tuần hoàn những nguyên tố hóa học của Mendeleev, ông đã đổi khác vị trí một số nguyên tố để đặc thù của nguyên tố tương thích với quy luật, đồng thời để trống 1 số ít chỗ cho những nguyên tố chưa biết .- Sau này những nguyên tố ở vị trí còn trống đó được tìm ra và đặc thù của chúng đều tương thích với Dự kiến của Mendeleev
– Hiện nay, với những hiểu biết về cấu trúc nguyên tử, bảng tuần hoàn những nguyên tố hóa học văn minh sắp xếp 118 nguyên tố theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử
II. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
– Bảng tuần hoàn chứa 118 nguyên tố hóa học được sắp xếp theo nguyên tắc sau :
+ Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử+ Các nguyên tố có cùng số electron trong nguyên tử được xếp thành 1 hàng+ Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành 1 cột
Bảng tuần hoàn những nguyên tố hóa học- Khi sắp xếp như vậy, sự tuần hoàn đặc thù của những đơn chất và hợp chất được biểu lộ qua chu kì ( hàng ) và nhóm ( cột )
III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn
1. Ô nguyên tố
– Trong bảng tuần hoàn, mỗi nguyên tố được xếp vào một ô, gọi là ô nguyên tố, số thứ tự của ô là số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó- Mỗi ô nguyên tố chứa những thông tin quan trọng nhất về nguyên tố hóa học. Tùy theo từng loại bảng, những thông tin hoàn toàn có thể là số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, tên nguyên tố, nguyên tử khối trung bình
2. Chu kì
– Chu kì là dãy những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần .
– Bảng tuần hoàn lúc bấy giờ có 7 chu kì. Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử những nguyên tố trong chu kì .+ Chu kì 1 : gồm 2 nguyên tố H và He, đều có 1 lớp electron .+ Chu kì 2 : gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne, đều có 2 lớp electron .+ Chu kì 3 : gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar, đều có 3 lớp electron .+ Chu kì 4 : gồm 18 nguyên tố từ K đến Kr, đều có 2 lớp electron .+ Chu kì 5 : gồm 18 nguyên tố từ Rb đến Xe, đều có 5 lớp electron .+ Chu kì 6 ( * ) : gồm 32 nguyên tố từ Cs đến Rn, đều có 6 lớp electron .+ Chu kì 7 ( * ) : gồm 32 nguyên tố từ Fr đến Og, đều có 7 lớp electron .
3. Nhóm nguyên tố
– Nhóm nguyên tố gồm những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có thông số kỹ thuật electron tương tự như nhau, do đó có đặc thù hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột .- Bảng tuần hoàn lúc bấy giờ có 18 cột, chia thành 8 nhóm A ( IA đến VIIIA ) và 8 nhóm B ( IB đến VIIIB ). Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột .
Ví dụ: Nhóm IA -nhóm các kim loại kiềm, nhóm VIIA – nhóm các halogen.
– Nguyên tử những nguyên tố trong cùng 1 nhóm A có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm ( trừ He ) .
4. Phân loại nguyên tố
a. Theo thông số kỹ thuật electron- Các nguyên tố s, p, d, f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron ở đầu cuối được điền vào phân lớp s, p, d, f tương ứngVí dụ :11N a : 1 s22s22p63s1 ( nguyên tố s )13A l : 1 s22s22p63s23p1 ( nguyên tố p )- Các nhóm A : gồm những nguyên tố nhóm s ( IA, IIA ) và những nguyên tố p ( từ IIA đến VIIIA trừ He )- Các nhóm B : gồm những nguyên tố d ( từ IB đến VIIIB ) và những nguyên tố f ( lanthanides và actinides )
b. Theo đặc thù hóa học- Các nhóm IA, IIA, IIIA : gồm những nguyên tố s và p là sắt kẽm kim loại ( trừ H và B )- Các nhóm VA, VIA, VIIA : gồm những nguyên tố p, thường là phi kim
– Nhóm VIIIA: gồm các nguyên tố khí hiếm
– Các nhóm B : gồm những nguyên tố d và f đều là sắt kẽm kim loại chuyển tiếp
