Bài 5: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học

I. Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

- Năm 1789, nhà khoa học A. Lavoisier người Pháp đã xếp 33 nguyên tố thành nhóm các chất khí, kim loại, phi kim và “đất”.

- Năm 1829, nhà hóa học người Đức J.W. Döbereiner nghiên cứu và đưa ra hệ thống phân loại các nguyên tố hóa học theo bộ ba nguyên tố. Bộ ba nguyên tố này theo Döbereiner có tính chất hóa học tương tự nhau và nguyên tử khối của nguyên tử trung tâm là trung bình gần đúng của hai nguyên tố còn lại. Các bộ ba điển hình mà ông đã phát hiện ra là bộ ba nguyên tố phi kim Halogen: Chlorine, Bromine, Iodine và bộ ba kim loại kiềm: Lithium, Sodium, Potassium.

Chlorine Bromine Iodine

35,453 79,904 126,90

(35,453 + 126,90) : 2 = 82,777 (gần bằng 79,904)

Chlorine, Bromine và Iodine dễ phản ứng với kim loại.

Bildagentur | mauritius images | Alkali metals, left to right: lithium (Li), sodium (Na), potassium (K). Alkali metals are very reactive and are typically stored in mineral oil, as is the case

Lithium Sodium Potassium

6,94 22,94 39,10

(6,94 + 39,10) : 2 = 23,02 (gần bằng với 22,99)

Lithium, Sodium, Potassium dễ phản ứng với nước ở nhiệt độ thường.

- Năm 1866, nhà khoa học J. Newlands đã xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử thành các octave (quãng tám), trong đó nguyên tố thứ tám lặp lại tính chất của nguyên tố đầu tiên.

Cách sắp xếp các nguyên tố hóa học của John Newlands

- Năm 1869, hai nhà hóa học, D.I. Mendeleev (người Nga) và J. L. Meyer (người Đức) đều sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử vào các hàng và cột, bắt đầu bằng mỗi hàng (bảng của Mendeleev) hoặc cột mới (bảng của Meyer) khi các tính chất của nguyên tố bắt đầu lặp lại.

File:1869-periodic-table.jpg - Wikimedia Commons

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D. I. Mendeleev năm 1869

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 các 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 lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng.
Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Lưu ý: Electron hóa trị là các electron có khả năng tham gia hình thành liên kết hóa học.

Cách xác định electron hóa trị của một nguyên tố

@2886868@

III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1. Ô nguyên tố

- Trong bảng tuần hoàn, mỗi nguyên tố được xếp vào một ô, gọi là ô nguyên tố. Tùy từng loại bảng, mỗi một ô nguyên tố có thể cung cấp những thông tin như số hiệu nguyên tử, kí hiệu hóa học, tên nguyên tố, nguyên tử khối trung bình,…

- Số thứ tự của ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên từ của nguyên tố đó.

Ô nguyên tố

2. Chu kì

- Chu kì là tập hợp các nguyên tố hóa học mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp thành một hàng theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân.

Các nguyên tố thuộc chu kì 2 và 3

- Bảng tuần hoàn hiện nay gồm 7 chu kì, được đánh số từ 1 đến 7.

3. Nhóm

- Nhóm nguyên tố gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cấu hình electron tương tự nhau, do đó tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.

- Bảng tuần hoàn hiện nay có 18 cột, chia thành 8 nhóm A (từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (từ IB đến VIIIB). Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB có 3 cột.

Lưu ý: Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một 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 cấu hình electron

- Các nguyên tố s, p, d ,f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào các phân lớp s, p, d, f tương ứng.

ddđ.png

Cách xác định loại nguyên tố theo cấu hình electron

b) Theo tính chất hóa học

- Các nhóm IA, IIA, IIIA gồm các nguyên tố s,p và là kim loại (trừ H và B).

- Các nhóm VA, VIA, VIIA: gồm các nguyên tố p, thường là phi kim.

- Nhóm VIIIA: gồm các nguyên tố khí hiếm.

- Các nhóm B: gồm các nguyên tố d và f là các kim loại chuyển tiếp.

@2886922@ @2886989@

1. Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, thành các hàng và các cột.

2. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học:

Ô nguyên tố: cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu nguyên tố, tên nguyên tố và nguyên tử khối trung bình,…

Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.

Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau.

Bài 5: Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học