Đối với nhiều người trong chúng ta, hình ảnh bảng tuần hoàn là biểu tượng của hóa học. Bảng tuần hoàn không chỉ là một bảng sắp xếp có tổ chức của các nguyên tố mà còn là nguồn thông tin lớn nhất liên quan đến hóa học.

Nếu không có sự phân loại và sắp xếp hợp lý các nguyên tố, việc nghiên cứu và khám phá vô số khả năng trong hóa học sẽ rất phức tạp. Thật thú vị khi biết bảng tuần hoàn được phát minh như thế nào.

Lịch sử của bảng tuần hoàn hóa học

Bảng tuần hoàn mà chúng ta nghiên cứu hôm nay là bảng tuần hoàn hiện đại được phát minh bởi Dmitri Mendeleev. Tuy nhiên ông không phải người đầu tiên cố gắng sắp xếp bảng tuần hoàn.

1789 Antoine Lavoisier cố gắng phân loại nguyên tố dựa trên tính chất của chúng. Ông đã nhóm nguyên tố thành khí, kim loại, phi kim và các nguyên tố đất.

1829 Johann Döbereiner cố gắng nhóm các nguyên tố thành các bộ ba có tính chất hóa học giống nhau. Đặc điểm là nguyên tố ở giữa là trung bình cộng khối lượng nguyên tử của nguyên tố thứ nhất và thứ ba. Ví dụ liti, natri và kali. Do ông không thể phân loại hết tất cả các nguyên tố, nên quy luật bộ ba không thành công.

1865 John Alexander Newland cố gắng phân loại các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử tăng dần. Gọi là quy luật “quãng tám” chỉ ra tính chất vật lý, hóa học của nguyên tố thứ 8 sẽ giống nguyên tố đầu tiên.

1869 Mendeleev công bố bảng tuần hoàn của mình trên báo. Phát biểu rằng tính chất hóa học của nguyên tố là hàm tuần hoàn của khối lượng nguyên tử tương đối của chúng. Ông thành công khi sắp xếp được cả 63 nguyên tố đã biết vào bảng. Bảng có tám cột và 7 hàng, nó cũng chừa khoảng trống mà sau đó được lấp đầy bởi các nguyên tố mới.

Mendeleev đã thành công trong việc phân loại các nguyên tố chỉ ra sự giống nhau về chu kỳ và nhóm. Có một số sự bất thường trong sắp xếp mà sau này nhà vật lý người anh, Henry Moseley, đã làm rõ.

Định luật tuần hoàn của Moseley

Henry Moseley đã chỉ ra rằng các tính chất hóa học và vật lý của các nguyên tố được xác định bởi số hiệu nguyên tử chứ không phải khối lượng nguyên tử. Ông đã phát biểu lại định luật tuần hoàn như:

'Tính chất vật lý và hóa học của một nguyên tố là hàm tuần hoàn của số hiệu nguyên tử của nó.'

Định luật tuần hoàn của Moseley còn được gọi là Định luật tuần hoàn hiện đại và nó mở đường cho bảng tuần hoàn hiện đại.

Bảng tuần hoàn hiện đại:

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại là bảng mà chúng ta sử dụng ngày nay. Nó dựa trên khái niệm bảng tuần hoàn của Mendeleev nhưng khác ở chỗ các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử chứ không phải khối lượng nguyên tử.

Các tính năng của bảng tuần hoàn hóa học

Trong nghiên cứu về hóa học, bảng tuần hoàn hiện đại giữ tầm quan trọng hàng đầu. Sau đây là một số tính năng chính của nó.

  • Các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần của số hiệu nguyên tử.
  • Có bảy hàng ngang gọi là chu kỳ và mười tám cột dọc gọi là nhóm.
  • Các nguyên tố trong nhóm thể hiện các tính chất vật lý và hóa học tương tự nhau vì chúng chứa cùng số electron ngoài cùng. Nhưng chúng cho thấy sự thay đổi dần dần khi chúng ta di chuyển từ trên xuống dưới trong một nhóm.
  • Các phần tử trong một chu kỳ sẽ thể hiện sự thay đổi dần dần về tính chất khi di chuyển từ trái sang phải. Kích thước nguyên tử giảm dần khi ta đi từ trái sang phải.
  • Bảng tuần hoàn hiện đại gồm nhiều nguyên tố hơn so với 63 nguyên tố như trong bảng tuần hoàn của Mendeleev. Hiện nó có 118 phần tử.

Sẽ không sai khi nói rằng việc nghiên cứu hóa học của các nguyên tố sẽ không thực hiện được nếu không có sự tồn tại của bảng tuần hoàn hiện đại. Việc phân loại các nguyên tố trong bảng tuần hoàn giúp hiểu rõ hơn về tính chất của các nguyên tố.

Các nhóm chính (cột) trong bảng tuần hoàn lớp 8

Sau đây là sự phân loại chính của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học.

Kim loại kiềm và kiềm thổ: hai nhóm đầu tiên ở bên trái của bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố có phản ứng cao (trừ hydro). Các nguyên tố đầu tiên chứa một electron trong vỏ hóa trị trong khi nhóm nguyên tố thứ hai chứa hai electron trong vỏ hóa trị của chúng.

Kim loại chuyển tiếp: chúng nằm ở trung tâm của bảng tuần hoàn và chủ yếu thể hiện tính chất của kim loại. Các nguyên tố bắt đầu từ nhóm 3 đến 12 thuộc nhóm này. Một số kim loại chuyển tiếp được đặt riêng biệt trong hai hàng ở dưới cùng của bảng tuần hoàn. Chúng được gọi là Lanthanides và Actinides.

Á kim và phi kim: á kim nằm ở dưới đường chéo bên phải của bảng. Nó nằm ngăn cách giữa kim loại và phi kim. Các nguyên tố này thể hiện cả tính chất của kim loại và phi kim nên được gọi là á kim.

Khí hiếm: phía cực phải của bảng tuần hoàn bị chiếm bởi khí hiếm. Chúng được xếp vào nhóm 18 và có lớp vỏ hóa trị được lấp đầy hoàn toàn. Những khí này không phản ứng nên được gọi là khí trơ.

Nghiên cứu về bảng tuần hoàn hiện đại (nhóm và chu kỳ) có ý nghĩa quan trọng trong thế giới hóa học đến mức có thể gọi nó là trái tim của khoa học.

Vị trí của hydro trong bảng tuần hoàn

ở đây, nguyên tử hydro có một electron ở lớp vỏ hóa trị, có một proton và một notron. Nguyên tử hydro có tính chất của cả kim loại và phi kim. Hydro không có vị trí cố định trong bảng tuần hoàn, nó có thể đóng vai trò là một kim loại kiềm hoặc một phi kim.

Có hai chu kỳ được đặt ở dưới cùng, tách biệt khỏi bảng. Vì các tính chất khác nhau của các nguyên tử có trong bang tuần hoàn, các nguyên tử này có tính phóng xạ. Cả hai nhóm lần lượt được gọi là Lanthanides và Actinides.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học lớp 8 trang 42-43

Bảng tuần hoàn hiện đại là một bước nhảy lớn từ bảng tuần hoàn Mendeleev. Bảng tuần hoàn hiện đại có nhiều đặc điểm nổi bật.

Các nguyên tử được sắp xếp trong bảng tuần hoàn dựa trên số lượng nguyên tử tăng dần, dựa trên số lượng electron.

Các nguyên tử được xếp theo dạng 7 chu kỳ và 18 nhóm thể hiện sự thay đổi tính chất vật lý hóa học trong bảng.

Dọc theo các chu kỳ, các chu kỳ hóa học và tính chất vật lý của các nguyên tử thay đổi. Khi các tính chất thay đổi từ kim loại sang kim loại và sau đó thành phi kim

Trong các nhóm, mỗi nhóm hiển thị cùng một thuộc tính trong nhóm. Nhóm I là các kim loại kiềm và Nhóm XVII là các halogen.

Các tính chất, chẳng hạn như sự hiện diện của các đồng vị, có thể được giải thích bằng bảng tuần hoàn hiện đại vì nó dựa trên số hiệu nguyên tử.

Fun fact

Cacbon là một nguyên tố có mặt ở nhiều dạng, được gọi là đồng vị. Các đồng vị của carbon là Kim cương, nguyên tố cứng nhất trên thế giới.

Natri và kali là những nguyên tố rắn có thể cắt được bằng dao. Natri được giữ trong dầu hỏa vì nó bắt lửa.

Có những nguyên tố phóng xạ và tạo ra bức xạ có thể gây hại và hữu ích đồng thời vì chúng có thể cung cấp năng lượng cho cả thành phố.

Tin tức nổi bật