Bài 4. Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
1. Nguyên tắc xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Các nguyên tố hóa học được xếp theo quy luật trong một bảng, gọi là bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Cơ sở chính để sắp xếp các nguyên tố hóa học vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là dựa vào điện tích hạt nhân nguyên tử.
- Bảng tuần hoàn hiện có 118 nguyên tố hóa học và được sắp xếp theo nguyên tắc như sau:
+ Các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân của nguyên tử.
+ Các nguyên tố hóa học có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.
+ Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau được xếp thành một cột.
2. Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố hóa học mà vị trí được đặc trưng bởi ô nguyên tố, chu kì, nhóm.
- Các nguyên tố họ Lanthanide và họ Actinide được xếp riêng thành 2 hàng ở cuối bảng tuần hoàn.
Ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Mỗi nguyên tố hóa học được sắp xếp vào một ô của bảng tuần hoàn, được gọi là ô nguyên tố.
- Ô nguyên tố cho biết:
+ Số hiệu nguyên tử (Z).
+ Kí hiệu hóa học.
+ Tên nguyên tố.
+ Khối lượng nguyên tử.
- Số hiệu nguyên tử (Z) = số đơn vị điện tích hạt nhân (= số p trong hạt nhân) = số electron trong nguyên tử = số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Chu kì trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Chu kì gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và được sắp xếp thành hàng ngang theo điện tích hạt nhân tăng dần từ trái qua phải.
- Bảng tuần hoàn hiện nay gồm 7 chu kì, được đánh số từ 1 đến 7.
+ Chu kì 1, 2, 3 được gọi là các chu kì nhỏ.
+ Chu kì 4, 5, 6, 7 được gọi là các chu kì lớn.
- Dựa vào số thứ tự của chu kì, biết được số lớp electron trong một nguyên tử.
Ví dụ: Chu kì 1 gồm hai nguyên tố H và He; chu kì 2 gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne; chu kì 3 gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar.
Nhóm trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- Bảng tuần hoàn gồm 8 nhóm A được đánh số từ IA đến VIIIA và 8 nhóm B được đánh số từ IB đến VIIIB.
- Các nguyên tố trong cùng một nhóm có số electron lớp ngoài cùng giống nhau, do đó chúng có tính chất hóa học tương tự nhau.
- Trong cùng một nhóm, khi đi từ trên xuống dưới, điện tích hạt nhân tăng dần.
- Số thứ tự của nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng trong nguyên tử của nguyên tố thuộc nhóm đó.
3. Các nguyên tố kim loại
Hơn 80% các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn là kim loại, bao gồm một số nguyên tố nhóm A và tất cả các nguyên tố nhóm B.
Nguyên tố kim loại nhóm A
- Các nguyên tố kim loại nhóm A gồm nhóm IA (trừ nguyên tố Hydrogen), nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ nguyên tố Boron),…
- Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IA được gọi là nhóm kim loại kiềm.
- Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IIA được gọi là nhóm kim loại kiềm thổ.
Nguyên tố kim loại nhóm B
- Các nguyên tố nhóm B đều là kim loại, mỗi nhóm B tương ứng với một cột trong bảng tuần hoàn (trừ nhóm VIIIB có 3 cột).
- Một số kim loại nhóm B có ứng dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày như: iron, copper, silver,…
4. Các nguyên tố phi kim
- Nhóm nguyên tố phi kim chủ yếu tập trung ở góc bên phải của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
+ Nguyên tố Hydrogen ở nhóm IA
+ Một số nguyên tố nhóm IIIA và IVA
+ Hầu hết các nguyên tố thuộc nhóm VA, VIA và VIIA
- Ở điều kiện thường, các phi kim có thể ở thể rắn, thể lỏng hay thể khí.
5. Nhóm các nguyên tố khí hiếm
- Trong số 118 nguyên tố hóa học đã biết có 7 nguyên tố là nguyên tố khí hiếm.
- Nguyên tố khí hiếm nằm ở nhóm VIIIA trong bảng tuần hoàn.
- Nguyên tử của chúng có lớp electron ngoài cùng bền vững nên khó bị biến đổi hóa học.
- Các nguyên tố khí hiếm chiếm tỉ lệ thể tích rất ít trong không khí nhưng chúng có những ứng dụng quan trọng trong đời sống.