Tìm hiểu bảng hệ thống tuần hoàn

Bảng 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, liên quan mật thiết với định luật tuần hoàn. Các nguyên tố được sắp xếp theo cấu trúc electron. Do cấu trúc electron là yếu tố quyết định các tính chất hóa học của các nguyên tố, việc sắp xếp này tạo nên sự thay đổi đều đặn của các tính chất hóa học theo các hàng và cột....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu bảng hệ thống tuần hoàn Tìm hiểu bảng hệ thống tuần hoànBảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, hay bảng tuần hoànMendeleev, hay ngắn gọn bảng tuần hoàn, là một phương pháp liệt kêcác nguyên tố hóa học thành bảng, liên quan mật thiết với định luậttuần hoàn.Các nguyên tố được sắp xếp theo cấu trúc electron. Do cấu trúcelectron là yếu tố quyết định các tính chất hóa học của các nguyên tố,việc sắp xếp này tạo nên sự thay đổi đều đặn của các tính chất hóa họctheo các hàng và cột.Mỗi nguyên tố được liệt kê bởi số nguyên tử và ký hiệu hóa học. Bảngtuần hoàn tiêu chuẩn cho biết các dữ liệu cơ bản nhất. Còn có nhiều cáctrình bày khác cho từng mục đích cụ thể hơn.Các cố gắng ban đầu để liệt kê các nguyên tố nhằm thể hiện quan hệgiữa chúng thông thường là sắp xếp theo trật tự của nguyên tử lượng.Sự hiểu biết sâu sắc cơ bản của Mendeleev trong phát minh ra bảngtuần hoàn là sắp đặt các nguyên tố để minh họa sự tuần hoàn của cáctính chất hóa học (thậm chí nếu như điều đó có nghĩa là một số nguyêntố nhất định không theo trật tự khối lượng, ví dụ Argon có nguyên tửlượng là 39,948(1) trong khi Kali là nguyên tố xếp sau nó lại chỉ cónguyên tử lượng là 39,0983(1).), và để lại các lỗ hổng cho các nguyêntố “bị bỏ sót” (chưa tìm thấy vào thời kỳ đó). Mendeleev sử dụng bảngcủa mình để dự đoán các tính chất của các “nguyên tố bị bỏ sót” này,và nhiều trong số chúng sau này đã được phát hiện ra là phù hợp khátốt với các dự đoán.Với sự phát triển của các học thuyết về cấu trúc nguyên tử (ví dụ thuyếtcủa Henry Moseley) nó trở thành rõ ràng là Mendeleev đã sắp xếp cácnguyên tố theo trật tự tăng của số nguyên tử (tức là số lượng protontrong hạt nhân). Trật tự này gần như là đồng nhất với kết quả thu đượctừ trật tự tăng của nguyên tử lượng.Nhằm minh họa các thuộc tính tuần hoàn, Mendeleev đã bắt đầu cáchàng mới trong bảng của mình sao cho các nguyên tố với các tính chấttương tự nhau nằm trong cùng một cột đứng (“nhóm”).Với sự phát triển của các lý thuyết trong cơ học lượng tử hiện đại vềcấu hình electron trong phạm vi nguyên tử, nó trở thành rõ ràng là mỗihàng ngang (“chu kỳ”) trong bảng tuần hoàn tương ứng với sự điền đầylớp lượng tử của các electron. Trong bảng ban đầu của Mendeleev, mỗichu kỳ đều có độ dài như nhau. Các bảng ngày nay có các chu kỳ dàihơn tăng dần lên về phía cuối bảng, và nhóm các nguyên tố trong cáckhối s, p, d và f để thể hiện sự hiểu biết của con người về cấu hìnhelectron của chúng.Trong các bảng in ra, mỗi nguyên tố thường được thể hiện bằng ký hiệunguyên tố và số nguyên tử; nhiều phiên bản còn liệt kê cả nguyên tửlượng và các thông tin khác, như cấu hình electron vắn tắt của chúng,độ âm điện và các hóa trị phổ biến nhất. Vào thời điểm năm 2005, bảngtuần hoàn chứa 116 nguyên tố hóa học mà sự phát hiện ra chúng đãđược xác nhận. Trong số đó, 94 nguyên tố được tìm thấy trong tự nhiêntrên Trái Đất, phần còn lại là các nguyên tố tổng hợp đã được tạo ramột cách nhân tạo trong các máy gia tốc hạt.Tính tuần hoàn của các tính chất hóa họcGiá trị chính của bảng tuần hoàn là khả năng dự đoán các tính chất hóahọc của nguyên tố, dựa trên vị trí của nó trong bảng tuần hoàn. Cũngcần lưu ý là các tính chất hóa học đó thay đổi đáng kể khi chuyển từ cộtnày sang cột kia hơn là khi thay đổi từ hàng này sang hàng kia.Nhóm và chu kỳNhómMột nhóm, còn gọi là một họ, là một cột thẳng đứng trong bảng tuầnhoàn.Các nhóm được coi là phương thức quan trọng nhất trong phân loại cácnguyên tố. Trong cùng một nhóm, các nguyên tố có các tính chất rấtgiống nhau và thể hiện một xu hướng rõ ràng (mạnh dần lên hay yếudần đi) trong các tính chất dọc theo chiều tăng của nhóm — các nhómnày được đặt các tên gọi chung, chẳng hạn nhóm các kim loại kiềm,kim loại kiềm thổ, kim loại chuyển tiếp, halogen và khí hiếm. Một sốnhóm trong bảng tuần hoàn thể hiện sự giống nhau ít hơn và/hoặc cácxu hướng theo chiều đứng cũng ít hơn (ví dụ các nhóm 14 và 15). Cácthuyết về cấu trúc nguyên tử trong cơ học lượng tử hiện đại giải thíchrằng các nguyên tố trong cùng một nhóm có cấu hình electron như nhautrong lớp hóa trị của chúng, và đây là yếu tố lớn nhất trong việc xemxét sự giống nhau của chúng về các tính chất hóa học.Trong 1 nhóm A, theo chiểu tăng dần của điện tích hạt nhân, tính kimloại tăng dần, tính phi kim giảm dần.Giải thích: Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, điện tíchhạt nhân tăng nhưng đồng thời số lớp electron cũng tăng nhanh, chiếmưu thế hơn nên khả năng nhận electron của nguyên tố giảm, tính phikim giảm.[1]Ví dụ: nhóm IA gồm các kim loại điển hình, tính kim loại tăng rõ rệt từLi -> Cs. Cs là kim loại mạnh nhất.Chu kỳMột chu kỳ là một hàng ngang trong bảng tuần hoàn gồm nhữngnguyên tố có cùng số lớp electron. Trong một chu kì theo chiều tăngcủa Z, bán kính nguyên tử giảm dần, độ âm điện và năng lượng ion hóatăng dần, do đó khả năng nhường e của nguyên tố giảm, đồng thời khảnăng n ...