Table of Contents
Lịch sử hình thành và phát triển của bảng tuần hoàn
Lịch sử hình thành và phát triển của bảng tuần hoàn
Năm 1869, bảng tuần hoàn được biên soạn bởi người Nga – Dmitri Mendeleev. Tuy nhiên, vẫn còn những khoảng trống vì các nguyên tố vẫn chưa được khám phá đầy đủ.
Sau đó, vào năm 1870, nhà hóa học người Đức Lothar Meyer đã tạo ra một phiên bản của bảng tuần hoàn tương tự như của Mendeleev vào năm 1870. Và khoảng trống của các nguyên tố vẫn chưa được khám phá đầy đủ, nhưng ông chưa bao giờ dự đoán được tính chất của chúng.
Mendeleev và Meyer nhận được Huân chương Davy năm 1882 từ Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn. Các nguyên tố bao gồm gallium (1875), scandium (1879) và germanium (1886), những dự đoán của chúng sau đó đã được Mendeleev xác minh và bảng tuần hoàn của chúng được công nhận rộng rãi.
Năm 1955, để vinh danh Mendeleev, nguyên tố thứ 101 được đặt tên là mendelevium.
Năm 1869, bảng tuần hoàn của Mendeleev được viết bằng tiếng Nga, với tựa đề là “Thí nghiệm về hệ thống các nguyên tố… dựa trên trọng lượng nguyên tử và sự tương đồng hóa học của chúng”.
Khi các nguyên tố mới được phát hiện, bảng tuần hoàn phải trải qua nhiều lần điều chỉnh. Tuy nhiên, các hình thức trưng bày cơ bản vẫn được giữ nguyên như thiết kế ban đầu của Mendeleev.
Bảng tuần hoàn là gì?
Bảng tuần hoàn hay bảng tuần hoàn Mendeleev là một phương pháp dạng bảng biểu diễn các nguyên tố hóa học của Dmitri Mendeleev người Nga.
Thông thường, bảng tuần hoàn sẽ biểu diễn các nguyên tố hóa học theo sự sắp xếp cấu hình electron, số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó và các quy luật tuần hoàn khác. Dựa vào giá trị của bảng tuần hoàn, chúng ta có thể tính tính chất hóa học của một nguyên tố dựa vào vị trí của nó.
Cấu trúc của bảng tuần hoàn
Một bảng tuần hoàn sẽ có cấu trúc bao gồm: ô nguyên tố, dấu chấm và nhóm nguyên tố.
Ô nguyên tố
Hiển thị thông tin về số nguyên tử, tên nguyên tố, ký hiệu hóa học và khối lượng nguyên tử của nguyên tố hóa học trong ô.
Đặc biệt, số nguyên tử biểu thị số thứ tự của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn. Ngoài ra, số nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số electron trong nguyên tử.
Xe đạp
Chu kỳ sẽ đại diện cho một loạt các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự điện tích hạt nhân tăng dần và các nguyên tử có cùng số lớp vỏ electron.
Trong đó: STT của chu kỳ = số lớp vỏ electron
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có tổng cộng 7 chu kỳ, chu kỳ nhỏ sẽ bao gồm các chu kỳ 1, 2, 3, còn các chu kỳ 4, 5, 6, 7 gọi là chu kỳ lớn.
Dấu chấm sẽ thể hiện trình tự các nguyên tố hóa học
Chu kỳ 1: Có hai nguyên tố H và He, cả hai đều có một lớp vỏ electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng dần từ H1+ lên He2+.
Chu kỳ 2: Cả 8 nguyên tố từ Li đến Ne đều có 2 lớp electron. Điện tích hạt nhân sẽ tăng từ Li 3+ lên Ne 10+.
Chu kỳ 3: Gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar, đều có 3 lớp electron. Đặc biệt, điện tích hạt nhân và nguyên tử tăng từ Na 11+ lên Ar 18+.
Chu kỳ 4 và chu kỳ 5: Mỗi chu kỳ sẽ có 18 nguyên tố, bắt đầu bằng kim loại kiềm K là 19+ và Rb 37+, kết thúc là Xe 54+ và Kr 36+.
Chu kỳ 6: Có 32 nguyên tố, bắt đầu bằng kim loại kiềm Cs 55+ và kết thúc bằng Rn 86+.
Chu kỳ 7: Chưa hoàn thành.
Nhóm nguyên tố
Các nguyên tử có cùng số electron ngoài cùng sẽ được nhóm lại với nhau do có tính chất giống nhau và sắp xếp thành cột theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần từ dưới lên trên.
Mỗi cột trong bảng tuần hoàn sẽ tương ứng với từng nhóm hoặc họ tương ứng, những chất có tính chất hóa học giống nhau sẽ được xếp vào cùng một nhóm. Và hiện nay, trên bảng tuần hoàn tiêu chuẩn có 18 nhóm khác nhau.
Trong bảng tuần hoàn có hai nhóm lớn: A và B.
Nhóm A gồm các nguyên tố s và p nên số nhóm A bằng số electron ngoài cùng.
Ngoài ra, nhóm B gồm có các nguyên tố d và f. Chúng có cấu hình ngoài cùng là \((N-1)d^x Ns^y\) và số nhóm sẽ là x+y.
Trường hợp x+y nằm trong khoảng 8-10 thì thuộc nhóm VIIIB, x+y>10 thuộc nhóm (x+y-10)B
Ý nghĩa quan trọng của bảng tuần hoàn
Trong bảng tuần hoàn, mỗi vị trí, từng nguyên tố đều có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Ta có thể dựa vào vị trí để suy ra cấu trúc, tính chất của nguyên tố đó. Hoặc dựa vào cấu trúc của chúng để suy ra tính chất và vị trí của chúng.
Vị trí của nguyên tố hóa học
Khi biết vị trí của một nguyên tố hóa học, chúng ta có thể suy ra cấu trúc, tính chất của nguyên tố hóa học đó.
Ví dụ: Khi biết nguyên tố X có số nguyên tử 16, thuộc chu kì 3, nhóm VIA, ta suy ra:
Điện tích hạt nhân của nguyên tố X là 16+ và nguyên tố này có 16 electron (số nguyên tử 16).
Vì thuộc chu kì 3 nên nguyên tố X có 3 lớp electron.
Thuộc nhóm VIA, lớp ngoài cùng của nguyên tố X có 6 electron.
Cấu trúc nguyên tử
Chúng ta có thể suy ra vị trí và tính chất của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn, dựa trên cấu trúc nguyên tử của nguyên tố hóa học đó.
Ví dụ: Khi biết thông tin nguyên tố Y có điện tích hạt nhân 12+, có 3 lớp electron và lớp ngoài cùng có 2 electron, ta suy ra:
Do mang điện tích hạt nhân 12+ nên nguyên tố Y nằm ở ô thứ 12, thuộc chu kỳ 3 (có 3 lớp electron),
Ngoài ra, lớp ngoài cùng có 2 electron nên nguyên tố Y thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn.
Yếu tố Y là kim loại vì nó nằm ở đầu chu kỳ.
Hướng dẫn đọc bảng tuần hoàn đúng cách
Để sử dụng bảng tuần hoàn một cách chính xác và hiệu quả, bạn cần nắm rõ những thông tin cơ bản sau:
Hướng dẫn đọc bảng tuần hoàn chính xác và hiệu quả
Số nguyên tử: còn gọi là số proton của một nguyên tố hóa học. Biểu thị số proton có thể tìm thấy trong hạt nhân nguyên tử. Đồng thời, là số lượng điện tích hạt nhân. Đặc biệt, số nguyên tử giúp xác định duy nhất một nguyên tố.
Khối lượng nguyên tử trung bình: là số NTK trung bình của hỗn hợp các đồng vị, được tính bằng phần trăm của số nguyên tử tương ứng.
Độ âm điện: thể hiện khả năng thu hút electron của nguyên tử khi tạo liên kết hóa học. Nguyên tử của một nguyên tố có độ âm điện càng lớn thì tính phi kim của nguyên tố đó càng mạnh và ngược lại.
Cấu hình electron: khi nhìn vào đây chúng ta có thể nắm được sự phân bố của các electron ở lớp vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau.
Số oxi hóa: thông qua số oxi hóa, chúng ta có thể xác định được số electron bị trao đổi khi một chất bị khử hoặc bị oxy hóa.
Ký hiệu hóa học: đây là tên viết tắt của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Tên nguyên tố: là một chất hóa học tinh khiết, được phân biệt bằng số hiệu nguyên tử là số proton có trong hạt nhân.
Một số nguyên tắc sắp xếp trong bảng tuần hoàn
Thứ tự sắp xếp trong bảng tuần hoàn thể hiện tương đối rõ ràng khả năng phản ứng hóa học của các nguyên tố. Để hiểu nguyên tắc sắp xếp, bạn có thể tham khảo các yếu tố sau:
Nguyên tắc sắp xếp trong bảng tuần hoàn
Tính kim loại sẽ giảm dần theo thứ tự từ trái qua phải.
Tính phi kim tăng dần từ trái sang phải.
Đối với các nhóm nguyên tố hóa học, việc giảm dần từ trên xuống dưới sẽ biểu thị khả năng phản ứng hóa học và tính chất đặc trưng của chúng.
Năng lượng ion hóa và ái lực electron của các nguyên tố tăng dần từ trái sang phải và từ dưới lên trên
Bán kính nguyên tử giảm dần từ trên xuống dưới, từ phải sang trái.
Các phương pháp gợi ý để ghi nhớ bảng tuần hoàn
Có nhiều cách để ghi nhớ bảng tuần hoàn. Dưới đây Đông Á sẽ chia sẻ một số phương pháp ghi nhớ nhanh và hiệu quả.
Ghi nhớ theo cách truyền thống
Trước khi sử dụng bảng tuần hoàn, bạn cần hiểu số nguyên tử, khối lượng nguyên tử trung bình, độ âm điện, số oxi hóa, cấu hình electron, tên ký hiệu và ký hiệu hóa học. Tất cả những thông tin trên đều có sẵn trong hộp nguyên tử của bảng tuần hoàn
Để ghi nhớ theo cách truyền thống bạn cần:
Dán bảng tuần hoàn ở những nơi dễ nhìn thấy.
Tạo flashcards cho từng yếu tố, giống như tạo một bộ flashcards.
Hãy học một vài yếu tố mỗi ngày để bộ não của bạn có thể ghi nhớ chúng lâu dài.
Phương pháp ghi nhớ hiệu quả
Theo bài hát hóa trị:
Đây là một trong những phương pháp tổng hợp kiến thức hóa học, thông qua các câu thơ, ca dao, giúp việc học không bị nhàm chán và dễ ghi nhớ hơn.
Phương pháp ghi nhớ hiệu quả theo bài hát hóa trị
Chuỗi hoạt động của kim loại:
Dãy hoạt động hóa học của các kim loại được sắp xếp tuần tự: Na, F, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.
Để ghi nhớ 16 nguyên tố hóa học này trong chuỗi hoạt động của kim loại, bạn chỉ cần nhớ câu phát biểu sau:
“Khi cần mua áo giáp sắt, bạn nhớ ra đường hỏi ở cửa hàng A Phi Âu nhé”.
Trên đây là tất cả những thông tin cơ bản liên quan đến bảng tuần hoàn mà Hóa Chất Đông Á muốn chia sẻ đến các bạn. Với những kiến thức liên quan đến cấu trúc, ý nghĩa, cách đọc và mẹo ghi nhớ bảng tuần hoàn. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về bảng tuần hoàn và cách sử dụng tài liệu học tập này một cách hiệu quả nhất.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
