Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học đầy đủ
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, hay bảng tuần hoàn Mendeleev, hay ngắn gọn bảng tuần hoàn, là một phương pháp liệt kê các nguyên tố hóa học thành bảng, dựa trên số hiệu nguyên tử (số proton trong hạt nhân), cấu hình electron và các tính chất hóa học tuần hoàn của chúng.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.
- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được sắp xếp thành một hàng.
- Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành một cột.
Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Ô nguyên tố 
Số thứ tự nguyên tố = số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron trong nguyên tử.
Chu kì
Chu kì là dãy các nguyên tố của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần
Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử.
Bảng tuần hoàn gồm có 7 chu kì
|
STT |
Nguyên tố bắt đầu |
Nguyên tố kết thúc |
Số nguyên tố |
|
1. |
H (Z = 1): 1s1 |
He (Z = 2): 1s2 |
2 |
|
2. |
Li (Z = 3) |
Ne (Z = 10) |
8 |
|
3. |
Na (Z = 11) |
Ar (Z = 18) |
8 |
|
4. |
K (Z = 19) |
Kr (Z = 36) |
18 |
|
5. |
Rb (Z =37) |
Xe (Z = 54) |
18 |
|
6. |
Cs (Z = 55) |
Rn (Z = 86) |
32 |
|
7. |
Fr (Z = 87) |
Chưa xác định |
Chưa hoàn thiện |
Mối quan hệ giữa các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có mối quan hệ với nhau.
Cụ thể là:
– Nếu 2 nguyên tố A và B ở cùng 1 chu kì và ở 2 nhóm A liên tiếp thì:
|ZA – ZB| = 1 nếu nguyên tố thuộc chu kì nhỏ
|ZA – ZB| = 11 nếu nguyên tố thuộc chu kì lớn và ở nhóm IIA và IIIA
– Nếu 2 nguyên tố thuộc cùng một nhóm A và ở 2 chu kì liên tiếp thì:
|ZA – ZB| = 8 nếu nguyên tố thuộc chu kì nhỏ
|ZA – ZB| = 18 nếu có nguyên tố thuộc chu kì lớn
– Nếu 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp và ở 2 nhóm A liên tiếp thì:
|ZA – ZB| = 7 (9 hoặc 17, 19)
So sánh tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
Theo định luật tuần hoàn thì tính chất của các đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo bởi chúng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. Như vậy nhiều tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn biến đổi có quy luật theo chu kì và theo nhóm. Dựa vào vị trí tương đối của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, chúng ta có thể so sánh được tính chất của các nguyên tố đó và hợp chất của chúng. Dưới đây là bảng tóm tắt sự biến đổi tuần hoàn của một số tính chất thường gặp theo chu kì và nhóm A:
Cụ thể là:
|
Tính chất |
Bán kính nguyên tử |
Độ âm điện |
Tính kim loại |
Tính phi kim |
Tính bazơ của oxit, hidroxit |
Tính axit của oxit, hidroxit |
Số e lớp ngoài cùng |
|
Theo chu kì |
↓ |
↑ |
↓ |
↑ |
↓ |
↑ |
↑ từ 1 đến 8 |
|
Theo nhóm A |
↑ |
↓ |
↑ |
↓ |
↑ |
↓ |
= STT nhóm A |
Chú ý:
Khi cần phải so sánh tính chất của các nguyên tố không cùng chu kì hoặc nhóm A thì phải chọn nguyên tố trung gian rồi đưa về cùng hàng, cột để so sánh hoặc loại trừ.
Mối quan hệ giữa cấu hình e nguyên tử và tính chất của nguyên tố
Dựa vào cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có thể xác định được một số tính chất đặc trưng của nguyên tố đó. Cụ thể là:
Loại nguyên tố
– Nguyên tử có 1, 2, 3 e ở lớp ngoài cùng: là nguyên tố kim loại (trừ H, He).
– Nguyên tử có 5, 6, 7 e ở lớp ngoài cùng: thường là nguyên tố phi kim.
– Nguyên tử có 8e ở lớp ngoài cùng: là nguyên tố khí hiếm (cả trường hợp He có 2e).
– Nguyên tử có 4e ở lớp ngoài cùng là phi kim nếu thuộc chu kì 2, 3 và là kim loại nếu thuộc các chu kì khác.
Công thức một số loại hợp chất và tính chất của hợp chất đó
Nếu nguyên tố R thuộc nhóm nA:
– Hóa trị trong oxit cao nhất là n → công thức oxit cao nhất là R2On.
– Hóa trị trong hợp chất khí với H (chỉ áp dụng với phi kim) là (8 – n) → công thức hợp chất khí với H là RH8-n.
– Công thức hidroxit cao nhất: R(OH)n (nếu n < 4 thì giữ nguyên công thức; nếu n > 3 thì chuyển thành dạng axit HnROn và tối giản công thức bằng cách bớt đi số phân tử H2O phù hợp).
– Nếu n < 4: oxit và hidroxit cao nhất thường có tính bazơ; nếu n > 3: oxit và hidroxit cao nhất thường có tính axit.
Mối quan hệ giữa cấu hình e với vị trí của nguyên tố
Giữa cấu hình electron nguyên tử và vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn có mối quan hệ qua lại với nhau. Dựa vào cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có thể xác định được vị trí của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn và ngược lại. Cụ thể như sau:
– Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e của nguyên tử.
– Số thứ tự chu kì = số lớp e.
– Số thứ tự nhóm:
+ Nếu cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng nsanpb (a = 1 → 2 và b = 0 → 6): Nguyên tố thuộc nhóm (a + b)A.
+ Nếu cấu hình e kết thúc ở dạng (n – 1)dxnsy (x = 1 → 10; y = 1 → 2): Nguyên tố thuộc nhóm B:
* Nhóm (x + y)B nếu 3 ≤ (x + y) ≤ 7.
* Nhóm VIIIB nếu 8 ≤ (x + y) ≤ 10.
* Nhóm (x + y – 10)B nếu 10 < (x + y).
Cách xem bảng tuần hoàn hóa học
Để sử dụng bảng tuần hoàn hóa học một cách dễ dàng, dễ nhớ bạn cần chú ý đến những thành phần sau đây:
- Số nguyên tử: Số nguyên tử hay số proton của 1 nguyên tố hóa học là số proton được tìm thấy trong hạt nhân của 1 nguyên tử. Nó chính là số điện tích của hạt nhân. Số nguyên tử giúp xác định duy nhất một nguyên tố hóa học. Trong một nguyên tử không tích điện, số nguyên tử cũng bằng số electron.
- Nguyên tử khối trung bình: Gần như các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định Suy ra nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỉ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng.
- Độ âm điện: Độ âm điện của 1 nguyên tử là khả năng hút electron của nguyên tử đó khi tạo thành liên kết hóa học. Vì thế độ âm điện của nguyên tử nguyên tố càng lớn thì tính phi kim nguyên tố đó càng mạnh và ngược lại, độ âm điện của nguyên tử nguyên tố càng nhỏ thì tính kim loại càng mạnh
- Cấu hình Electron: Cấu hình electron, cấu hình điện tử, nguyên tử cho biết sự phân bố các electron trong lớp vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau hay ở các vùng hiện diện của chúng
- Số Oxi hóa: Số oxi hóa là số áp cho một nguyên tử hay nhóm nguyên tử.Nhờ số oxi háa này chúng ta có thể nhận biết được số electron được trao đổi khi một chất bị oxi hóa hoặc bị khử trong một phản ứng
- Tên nguyên tố: Nguyên tố hóa học,hay được gọi đơn giản là nguyên tố, là 1 chất hóa học tinh khiết, bao gồm 1 kiểu nguyên tử, được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử, là số lượng proton có trong mỗi hạt nhân
- Ký hiệu hóa học: Trong hóa học, ký hiệu là tên viết tắt của một nguyên tố hóa học đó. Biểu tượng cho các nguyên tố hóa học thường bao gồm 1 hoặc 2 chữ cái trong bảng chữ cái Latinh và được viết với chữ cái đầu tiên viết hoa. Các biểu tượng trước đó cho các nguyên tố hóa học bắt nguồn từ từ vựng cổ điển Latin và Hy Lạp.