Chia sẻ thông tin về bảng tuần hoàn đầy đủ và chi tiết nhất

1. Bảng tuần hoàn là gì?

Bảng tuần hoàn là tên gọi ngắn gọn của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay còn được biết đến với tên gọi là bảng tuần hoàn Mendeleev. Bảng tuần hoàn là một phương pháp được sử dụng để liệt kê các nguyên tố hóa học theo dạng bảng từ việc dựa vào số hiệu nguyên tử của chúng là số các Proton trong hạt nhân, cấu hình Electron, cùng với các tính chất về hóa học tuần hoàn của chúng để xây dựng lên bảng tuần hoàn.

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp trật tự theo số hiệu nguyên tử tăng dần, và được thực hiện liệt kê cùng với ký hiệu hóa học của chúng trong mỗi ô nguyên tố. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp thành 7 dòng và 18 cột và cùng với 2 dòng nằm riêng phía dưới, đây chính là dạng tiêu chuẩn của bảng tuần hoàn.

Trong bảng tuần hoàn các hàng hỏi là chu kỳ, cột được gọi là nhóm. Thông qua bảng tuần hoàn có thể suy ra mối quan hệ giữa các tính chất của nguyên tố và tiên đoán tính chất của những nguyên tố mới dựa trên xu hướng tuần hoàn. 

Trong bảng tuần hoàn thực hiện việc sắp xếp các nguyên tố từ 1 đến 118, đây đều là các nguyên tố đã được phát hiện hoặc đã được ghi nhận tổng hợp nên, tuy nhiên trong đó các nguyên tố 113, 115, 117, 118 chưa có sự thừa nhận rộng rãi. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học thì 98 nguyên tố đầu tiên tồn tại trong tự nhiên và chúng tồn tại với lượng cực nhỏ, chỉ được tìm thấy các nguyên tố này khi đã tổng hợp được chúng trong phòng thí nghiệm. Còn lại với các nguyên tố từ 99 đến 118 trở đi được tổng hợp ra dựa trên sự tổng hợp và thực hiện trong phòng thí nghiệm. 

Hiện nay con người vẫn theo đuổi việc tìm hiểu và tìm kiếm ra các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lớn hơn và thêm vào đó những nguyên tố mới khi được tìm kiếm thấy.

Xem thêm: Việc làm Giáo viên sinh học

2. Phương pháp sắp xếp bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học 

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố được sắp xếp theo phương pháp như sau:

2.1. Sắp xếp theo nhóm

Một cột trong bảng tuần hoàn thể hiện một nhóm hay một họ các nguyên tố. Nhóm sẽ thể hiện nhiều xu hướng tuần hoàn quan trọng hơn so với các khối và chu kỳ. Các nguyên tố trong cùng một nhóm có cấu hình Electron là như nau trong lớp hóa trị được giải thích từ các thuyết về cấu trúc nguyên tử trong cơ học lượng tử hiện đại. Từ đó cho thấy được các nguyên tố trong cùng một nhóm sẽ có những tính chất hóa học giống nhau và thể hiện xu hướng rõ ràng với các số hiệu nguyên tử tăng dần trong các tính chất.

Theo quy ước quốc tế về đặt tên, các nhóm nguyên tố được đánh số từ 1 đến 18, bắt đầu từ cột bên trái đầu tiên là kim loại kiềm đến cốt bên phải cuối cùng là khí hiếm. Trong đó nhóm 2 là nhóm của các kim loại kiềm thổ. 

Có hai nhóm nguyên tố là nhóm A và nhóm B cụ thể như sau:

+ Các nguyên tố nhóm A gồm các nguyên tố s và p và số thứ tự của chúng chính bằng tổng số lớp Electron ở lớp ngoài cùng.

+ Các nguyên tố nhóm B gồm các nguyên tố d và f, và chúng có cấu hình Electron nguyên tử với tận cùng ở dạng (n – 1)dxnsy. Nguyên tố đó thuộc nhóm (x+y)B khi (x+y) nằm trong khoảng từ 3 đến 7; nguyên tố thuộc nhóm VIIIB gồm các nguyên tố từ 8 đến 10 của (x+y); nếu trường hợp (x+y) lớn hơn 10 thì nguyên tố đó thuộc nhóm (x+y-10)B.

Tham khảo: Việc làm Kỹ thuật hoá học

2.2. Sắp xếp theo chu kỳ

Chu kỳ trong bảng tuần hoàn là dãy các nguyên tố và nguyên tử của chúng có cùng số lớp Electron và dựa trên điện tích hạt nhân để sắp xếp theo chiều tăng dần. Số thứ tự của chu kỳ chính là số lớp Electron của nguyên tố đó.

Hiện nay bảng tuần hoàn hiện có 7 chu kỳ và được đánh giá từ 1 đến 7. Chu kì nhỏ gồm 1, 2, 3; chu kỳ lớn 4, 5, 6, 7; và chu kỳ 7 chưa hoàn thành. 

Trong một chu kỳ thì từ trái sang phải, Electron ở lớp ngoài bị kéo lại gần hạt nhân hơn do bán kinh nguyên tử giảm dần bởi mỗi nguyên tố thêm vào Proton. Độ âm điện và năng lượng ion hóa tăng dần khi bán kính nguyên tử giảm.

2.3. Sắp xếp theo khối

Các vùng khác nhau của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được xem là một khối, các khối này được sắp xếp theo các vỏ Electron của nguyên tử được lấp đầy. Mỗi lớp được đặt tên dựa trên sự sắp xếp các Electron cuối cùng trong bỏ nguyên tố đó.

Khối s gồm có hai nguyên tố là hydro và heli là hai nhóm đầu tiên là kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ. Các khối p gồm 6 nhóm cuối từ số 13 đến số 18 theo bảng tuần hoàn hiện hành tại Việt Nam thì ký hiệu là 3A đến 8A, trong đó có tất cả các á kim và có thêm một số các kim loại cùng phi kim khác. Khối d gồm các nhóm từ số 3 đến số 12 theo bảng tuần hoàn hiện hành tại Việt Nam là từ 3B đến 2B và chứ tất cả các kim loại chuyển tiếp. Khối f được sắp xếp riêng bên dưới bảng tuần hoàn, đây chứa các nguyên tố kim loại thuộc các họ actini và lantan.

2.4. Phân loại và một số các quy ước khác bạn cần quan tâm

Trong bảng tuần hoàn tủy thuộc tính chất có thể chia thành các loại chính như phi kim, kim loại và á kim. Bên trái và phía dưới bảng tuần hoàn là vị trí của kim loại và chúng có đặc trưng là có ánh kim, chất rắn, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, có thể tạo thành các hợp chất với phi kim và hợp kim. Phi kim là các nguyên tố nằm bên phải phía trên của bảng tuần hoàn, chúng thường các các loại khí không màu hoặc có màu, cách nhiệt và cách điện và hình thành các hợp chất hóa trị với nhau. Nằm giữa phi kim và kim loại là á kim, chúng mang trong mình tính chất trung gian hoặc các hợp giữa 2 loại trên.

Các yếu tố của kim loại và phi kim có thể phân thành các nhóm nhỏ, thể hiện sự tăng tính phi kim và sự giảm tính kim loại từ trái sang phải. Trong các nguyên tố kim loại lại chia thành các kim loại kiềm thổ ít hoạt động hơn và các kim loại kiềm hoạt động mạnh, sau đó là đến họ actini và lantan, rồi đến các kim loại thể hiện sự chuyển tiến nguyên hình và kết thúc bằng các kim loại yếu về vật lý lẫn hóa học. Các phi kim thì đơn giản hơn, chúng chia thành phi kim đa nguyên tử như khí hiếm và phi kim.

Tìm hiểu thêm: Mẫu CV online

3. Xu hướng tuần hoàn trong bảng tuần hoàn

3.1. Cấu hình Electron

Cấu hình Electron chính là cách phân bố Electron quay quanh các nguyên tử trung hoa và nó thể hiện về một dạng điệu tuần hoàn. Electron chiếm một chiến trong các lớp vỏ của e, mỗi lớp Electron lại chứa nhiều phân lớp. Số Electron sẽ lần lượt lấp đầy các lớp và phân tử khi số hiệu nguyên tử tăng theo quy tắc thứ tự năng lượng thể hiện ở giản đồ. 

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, mỗi Electron bắt đầu chiếm một lớp tương ứng với nó là một chu kỳ mới được bắt đầu bởi một kim loại kiềm. Cấu hình Electron thể hiện cho tính chất của nguyên tố và chúng cũng thể hiện cho dáng điệu của tuần hoàn. Đây cũng chính là định luật tuần hoàn.

3.2. Bán kính của nguyên tử

Bạn có thể dự đoán được về sự thay đổi của bán kính nguyên tử và dựa trên bảng tuần hoàn bạn có thể giải thích được. Ví dụ dễ hiểu cho bạn như sau: Bán kính nguyên tử thường giảm dần dọc theo mỗi chu kỳ trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, và giảm dần từ kim loại kiềm đến khí hiếm; ngược lại, chúng sẽ theo chiều tăng dần từ trên xuống trong mỗi nhóm. Đặc biệt ở cuối mỗi chu kỳ bán kính tăng mạnh và kim loại kiềm ở đầu của chu kỳ tiếp theo. Từ đó có thể giải thích được bằng lý thuyết về lớp vỏ Electron dựa trên xu hướng của bán kính nguyên tử, nó cùng là một bằng chứng quan trọng để chứng minh sự phát triển và xác nhận của cơ học lượng tử đó nhé!

3.3. Độ âm điện như thế nào?

Khuynh hướng của một nguyên tử hút các Electron được gọi là độ âm điện. Độ âm điện chịu ảnh hưởng của khoảng cách giữa các Electron hóa trị, số hiệu nguyên tử và các hạt nhân. Khả năng hút Electron càng mạnh khi độ âm điện càng cao. Độ âm điện trong một chu ký có xu hướng tăng dần theo chiều từ trái qua phải và trong nhóm có xu hướng giảm dần từ trên xuống. Trong các nguyên tố độ âm điện lớn nhất flo, độ âm điện thấp nhất là nguyên tố xesi.

3.4. Năng lượng ion hóa ra sao?

Để tách một Electron ra khỏi nguyên tử cần đến mức năng lượng ion hóa thứ nhất và các mức năng lượng thứ 2, thứ ba,…Đối với các nguyên tử được cho trước thì các mức độ ion hóa chính là điều kiện để xác định mức năng lượng ion hóa tiếp theo tăng như thế nào. Trong bảng tuần hoàn thì năng lượng ion hóa tăng về phía trên bên phải.

3.5. Tính kim loại của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

Tính kim loại của nguyên tử càng mạnh khi năng lượng ion hóa, ái lực Electron và độ âm điện càng thấp và ngược lại, các giá trị trên càng lớn thì tính phi kim của nguyên tố đó càng tăng. Từ đó có thể thấy được trong chu kỳ tính kim loại có xu hướng giảm. Vì vậy các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có tính kim loại mạnh nhất năm ở góc dưới bên trái và các nguyên tố phi kim mạnh nhất nằm ở bên phải góc trên.

3.6. Ái lực Electron

Lượng năng lượng giải phóng ra các Electron thêm vào nguyên tử trung hòa âm để tạo thành các ion âm chính là ái lực Electron. Thông qua việc quan sát các dạng điều nhất định có thể thấy được ái lực Electron có những khoản thay đổi rất lớn. Theo chu kỳ thì ái lực Electron cũng tăng theo, điều này được hình thành từ sự lấp đầu lớp vỏ hóa trị của nguyên tử.

Qua những thông tin chia sẻ về bảng tuần hoàn trong bài viết này giúp bạn nắm rõ nhất và hiểu chính xác. Hy vọng với các thông tin chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu và áp dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học thành công vào môn hóa hoặc các nghiên cứu nhé!