Thông qua bài viết này, chúng tôi muốn giới thiệu đến bạn đọc những nội dung căn bản nhất của một Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Giới thiệu về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Các nguyên tố hóa học đã được biết đến từ thời Trung cổ và cho đến năm 1649, chỉ có 7 nguyên tố được tìm ra. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, số lượng các nguyên tố hóa học được tìm ra ngày càng tăng. Để có thể phân loại và sắp xếp chúng một cách có hệ thống, các nhà khoa học đã tìm cách xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Năm 1862, nhà hóa học J. Dobereiner đã nhận thấy tính chất tương tự giữa các bộ ba nguyên tố đầu tiên: stronti, bari và canxi. Điều này đã khởi đầu cho việc tìm ra các quy luật tương tự khác. Năm 1862, nhà địa chất Pháp De Chancourtois đã sắp xếp các nguyên tố hóa học trên một băng giấy theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử. Ông đã nhận thấy tính chất của các nguyên tố lặp lại sau mỗi 7 nguyên tố. Tương tự, nhà khoa học Anh John Newlands đã tìm ra quy luật về tính chất tương tự giữa các nguyên tố.
Năm 1869, nhà hóa học người Nga Mendeleev đã đề xuất ý tưởng xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Ông đã sắp xếp các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử và nhận thấy rằng tính chất của chúng lặp lại theo chu kỳ. Năm 1870, nhà khoa học người Đức Lothar Mayer cũng đã đưa ra một bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học tương tự như bảng của Mendeleev.
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học giúp phân loại và sắp xếp các nguyên tố một cách có hệ thống. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử, và các nguyên tố có tính chất tương tự được sắp xếp trong cùng một chu kỳ. Hiện nay, bảng tuần hoàn đã trở thành một công cụ quan trọng trong giảng dạy và nghiên cứu về hóa học.
Cấu tạo của bảng tuần hoàn được chia làm ba phần chính
Thứ nhất: Ô nguyên tố
Ô nguyên tố cho biết: số hiệu nguyên tử, ký hiệu hóa học, tên nguyên tố, nguyên tử khối của nguyên tố đó.
Số hiệu của nguyên tử có số trị bằng số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số electron trong nguyên tử. Và số hiệu nguyên tử cũng là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
Ví dụ: Số hiệu nguyên tử của Magie là 12 cho biết: Magie ở ô số 12, điện tích hạt nhân nguyên tử magie là 12+ (hay số đơn vị điện tích hạt nhân là 12), có 12 electron trong nguyên tử Magie.
Thứ hai: Chu kỳ
Chu kỳ là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
Số thứ tự của chu kỳ bằng số lớp electron.
Bảng tuần hoàn gồm 7 chu kỳ, trong đó có các chu kỳ 1, 2, 3 được gọi là chu kỳ nhỏ, các chu kỳ 4, 5, 6, 7 được gọi là chu kỳ lớn.
- Chu kỳ 1: Gồm 2 nguyên tố là H và He, có 1 lớp electron tong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng từ H là 1+ đến He là 2+.
- Chu kỳ 2: Gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne, có 2 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng từ Li là 3+, … đến Ne là 10+.
- Chu kỳ 3: Gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar, có 3 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng dần từ Na là 11+, … đến Ar là 18+.
- Chu kỳ 4 và chu kỳ 5: Mỗi chu kỳ đều có 18 nguyên tố, bắt đầu là một kim loại kiềm K là 19+ và Rb là 37+, kết thúc là một khí hiếm Kr là 36+ và Xe là 54+.
- Chu kỳ 6: Có 32 nguyên tố, bắt đầu từ kim loại kiềm Cs là 55+ và kết thúc là khí hiếm Rn là 86+.
- Chu kỳ 7: Chưa hoàn thành.
XEM THÊM: Những hành vi, vi phạm hành chính về quản lý thuế
Thứ ba: Nhóm nguyên tố
Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau và do đó có tính chất tương tự nhau được xếp thành cột theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.
Số thứ tự của nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử.
Có 2 loại nhóm nguyên tố là nhón A và nhóm B:
- Nhóm A: bao gồm các nguyên tố s và p. Số thứ nhóm A = tổng số electron lớp ngoài cùng.
- Nhóm B: bao gồm các nguyên tố d và f có cấu hình electron nguyên tử thì tận cùng ở dạng (n-1)dxnsy:
+ Nếu (x+y) = 3 -> 7 thì nguyên tố thuộc nhóm (x+y)B.
+ Nếu (x+y) = 8 -> 10 thì nguyên tố thuộc nhóm VIIIB.
+ Nếu (x+y) > 10 thì nguyên tố thuộc nhóm (x+y-10)B
Ví dụ:
- Nhóm I: Gồm các nguyên tố kim loại hoạt động mạnh. Nguyên tử của chúng đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ Li (3+), … đến Fr (87+).
- Nhóm VII: Gồm các nguyên tố phi kim hoạt động mạnh. Nguyên tử của chúng đều có 7 electron ở lớp ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ F (9+), … đến At (85+).
Bảng tuần hoàn hóa học và số lượng nguyên tố trong nó
Bảng tuần hoàn hóa học là bảng sắp xếp các nguyên tố hóa học theo thứ tự tăng dần của số hiệu nguyên tử. Tính đến tháng 9 năm 2021, bảng tuần hoàn hóa học đã chứa 118 nguyên tố được xác nhận bao gồm từ 1 (Hidro) tới 118 (Oganesson).
Các nhà khoa học từ nhiều quốc gia đã tìm ra và đưa 3 nguyên tố mới (115, 117, 118) vào bảng tuần hoàn, trong đó nguyên tố 113 được công nhận trước đó. Tất cả 4 nguyên tố này là các nguyên tố nặng nhất và chỉ có thể tồn tại trong phòng thí nghiệm bằng cách tổng hợp các hạt nhân nhẹ hơn. Vì chúng rất kém bền vững, nên chúng chỉ tồn tại trong thời gian ngắn trước khi phân rã thành các nguyên tố khác.
Trong tổng số 118 nguyên tố, chỉ có 98 nguyên tố xuất hiện tự nhiên, còn lại từ Ensteini đến Oganesson, là các nguyên tố được tổng hợp nhân tạo. Trong số 98 nguyên tố này, 84 nguyên tố được coi là nguyên thủy, nghĩa là xuất hiện trước khi Trái đất hình thành, và 14 nguyên tố còn lại chỉ xuất hiện trong các chuỗi phân rã của các nguyên tố nguyên thủy.
Điều này cho thấy sự đa dạng của các nguyên tố trong vũ trụ và cung cấp kiến thức quan trọng cho các lĩnh vực như khoa học vật liệu, y học, kỹ thuật và nhiều lĩnh vực khác.
Cách xem bảng tuần hoàn hóa học
Để đọc và hiểu bảng tuần hoàn hóa học, người ta cần phải biết về các thông số cơ bản của mỗi nguyên tố hóa học. Sau đây là các thông số quan trọng cần lưu ý khi xem bảng tuần hoàn hóa học:
- Số nguyên tử: còn gọi là số proton, là số proton có trong hạt nhân của mỗi nguyên tố hóa học. Số nguyên tử giúp xác định một nguyên tố hóa học duy nhất và cũng bằng số electron trong mỗi nguyên tử trung hòa về điện.
- Nguyên tử khối trung bình: Đa số các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị, vì vậy nguyên tử khối trung bình của các nguyên tố có nhiều đồng vị là trung bình của các đồng vị theo tỷ lệ phần trăm số lượng nguyên tử.
- Độ âm điện: Độ âm điện của một nguyên tử cho biết khả năng của nguyên tử đó trong việc hút electron khi tạo liên kết hóa học. Độ âm điện càng lớn, tính phi kim nguyên tố của nguyên tố đó càng mạnh và ngược lại.
- Cấu hình electron: Cấu hình electron nguyên tử cho biết sự phân bố các electron trong vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau hoặc ở các vùng hiện diện của chúng.
- Số oxi hóa: là số mũ áp dụng cho một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử để chỉ số electron trao đổi trong một phản ứng oxi hóa-khử.
- Tên nguyên tố: là một chất hóa học tinh khiết bao gồm một loại nguyên tử được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử, là số lượng proton có trong hạt nhân.
- Ký hiệu hóa học: là tên viết tắt của một nguyên tố hóa học. Ký hiệu hóa học được viết bằng chữ cái Latin và viết hoa chữ cái đầu tiên.
Những thông số trên giúp người ta có thể xác định các tính chất và tính chất hóa học của mỗi nguyên tố và sử dụng chúng để đọc và hiểu bảng tuần hoàn hóa học.
Cách học thuộc bảng tuần hoàn
Cách ghi nhớ 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.
Cách một: Học bảng tuần hoàn thông qua cách học truyền thống
- Nhận biết các thành phần của mỗi nguyên tố: Một điều đáng quan tâm nhất khi sử dụng bảng tuần hoàn hóa học là bạn đọc phải nhận biết được số nguyên tử, nguyên tử khối trung bình, độ âm điện, cấu hình electron, số oxi hóa, tên nguyên tố, ký hiệu hóa học. Tất cả đều nằm trong ô nguyên tố trên bảng tuần hoàn.
- Học vài nguyên tố mỗi ngày: Đây là một cách học được khá nhều học sinh áp dụng. Đối với một bảng tuần hoàn hơn 100 nguyên tố rất khó nhớ và các thông số đi kèm, thì việc phân nhỏ ra để học nó giúp não bộ ghi nhớ được một cách tối đa và lâu dài. Đồng thời, khi học các nguyên tố mới cũng cần phải ôn lại các nguyên tố cũ, tránh trường hợp không đề cập đến sẽ rất dễ quên.
- Dán các bảng tuần hoàn hóa học ở khắp nơi: Một vấn đề đặt ra là con người không phải luôn dành thời gian cho việc học, ngoài ra họ còn phải làm các công việc khác nữa. Một cách làm khá mới mẻ được áp dụng là dán bảng tuần hoàn hóa học ở khắp mọi nơi trong nhà. Khi đó bạn có thể vừa làm việc và vừa học tập rồi. Mặt khác, bạn cần chuẩn bị một bảng tuần hoàn hóa học luôn mang theo trên người, để khi nào rảnh rỗi thì có thể lấy ra đọc. Quả thật là quá tiện lợi.
- Làm thẻ ghi chú cho mỗi nguyên tố. Cách làm này giống như làm một tập flatcard vậy. Một mặt ghi ký hiệu tên nguyên tố, một mặt ghi tên nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc ký hiểu của nhóm đó chẳng hạn. Với cách học này, bạn có thể mang flatcard đi khắp mọi nơi, tiện lợi, dễ học và dễ ghi nhớ.
- Phân chia thời gian và cách học hợp lý: Mỗi người sẽ có một quỹ thời gian cho mình để phù hợp hơn cho việc học. Bên cạnh đó, chúng tôi rất khuyến khích bạn đọc trong việc chủ động học hỏi và tìm hiểu. Học ở bất cứ nơi đâu mà bạn muốn, đơn giản có thể là học bảng tuần hoàn khi bạn đang trên xe buýt đến trường, học khi đang đến giờ ra chơi, học khi đang trong giờ ăn, …
Cách hai: Sử dụng công cụ hỗ trợ trí nhớ
- Sử dụng một vài mẹo để ghi nhớ bảng tuần hoàn.
+ Câu nói quen thuộc: “Khi nào cần may áo giáp sắt nhớ sang phố hỏi cửa hàng Á Phi Âu” chắc hẳn không còn quá xa lạ đối với học sinh. Đây là câu nói dung để ghi nhớ 16 nguyên tố hóa học trong dãy hoạt động hóa học của kinh loại. Tên nguyên tố được “biến thể” linh hoạt dựa trên những chữ cái đầu tiên của nguyên tố đó giúp ích cho học sinh dễ dàng ghi nhớ kiến thức. Theo đó, dãy hoạt động hóa học của kim loại bao gồm: F, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.
+ Mẹo ghi nhớ 6 nguyên tố hóa học nhóm IA: Li, Na, K, Rb, Cs, Pr được ghi nhớ thông qua câu nói quen thuộc “Lâu nay không rảnh coi phim”.
+ Hay bài ca hóa trị được truyền từ thế hệ học sinh này đến thế hệ học sinh khác:
“Kali, I - ốt, Hidro
Natri với Bạc, Clo một loài
Là hóa trị 1 bạn ơi
Nhớ ghi cho rõ kẻo rồi phân vân
Magie, Chì, Kẽm, Thủy ngân
Canxi, Đồng ấy cũng gần Bải
Cuối cùng thêm chú Oxi
Hóa trị 2 ấy có gì khó khăn
Bác Nhôm hóa trị 3 lần
Ghi sâu trí nhớ khi cần có ngay
Cacbon, Silic này đây
Là hóa trị 4 không ngày nào quên
Sắt kia kể cũng quen tên
2, 3 lên xuống thật phiền lắm thôi
Nito rắc rối nhất đời
1, 2, 3, 4 khi thời thứ 5
Lưu huỳnh lắm lúc chơi khăm
Xuống 2, lên 51 khi nằm thứ 4
Photpho nói tới không dư
Nếu ai hỏi đến thì hừ rằng 5
Em ơi cố gắng học chăm
Bài ca hóa trị suốt năm rất cần”.
- Chơi các trò chơi trực tuyến để ghi nhớ các nguyên tố hóa học: Bên cạnh các giờ học mệt mỏi thì yếu tố học hành kết hợp với vui chơi là một điều cần thiết. Thay vì học tập một cách quá nghiêm túc trong một thời gian dài làm đầu óc quá trì trệ gây phản tác dụng, bạn đọc có thể áp dụng cách vừa học vừa chơi bằng việc học thuộc bảng tuần hoàn hóa học thông qua các trò chơi trực tuyến. Những trò chơi này có thể kiểm tra trí nhớ và cải thiện điểm số của bạn trước các kỳ thi quan trọng. Một số trang web có ứng dụng trò chơi như: Scratch, Elemental Flash Cards Quiz, FunBrain, …
Bảng tuần hoàn hóa học của Mendeleev
Bảng tuần hoàn hóa học là một phương pháp hiển thị các nguyên tố hóa học dưới dạng bảng, được phát minh vào năm 1869 bởi nhà hóa học Nga Dimitri Mendeleev. Bảng tuần hoàn hóa học có bố cục được tinh chỉnh và mở rộng dần theo thời gian khi có nhiều nguyên tố mới được phát hiện sau đó. Tuy nhiên, các hình thức cơ bản vẫn giữ được thiết kế ban đầu của Mendeleev.
Bảng tuần hoàn hóa học có giá trị cốt yếu là khả năng dự đoán tính chất hóa học của một nguyên tố dựa trên vị trí của nó trên bảng. Các thuộc tính của các nguyên tố khác nhau có thể xem xét theo chiều dọc của cột bảng hoặc theo chiều ngang dọc theo các hàng. Bảng tuần hoàn hóa học được áp dụng phổ biến trong lĩnh vực hóa học cũng như ứng dụng trong vật lý, kỹ thuật và công nghiệp, sinh học. Bảng tuần hoàn hóa học chính là kiến thức cần học đầu tiên cho người mới bắt đầu học hóa học.
Ở Việt Nam, Chính phủ đã quyết định cho học sinh tiếp cận với môn Hóa học từ rất sớm. Và bảng tuần hoàn hóa học là một trong những nội dung cơ bản mà các học sinh cần nắm chắc khi bắt đầu học môn này. Đặc biệt, học sinh lớp 8, lớp 9, lớp 10 sẽ được tiếp cận với bảng tuần hoàn hóa học trong chương trình đào tạo của mình.
Nếu quý bạn đọc muốn tìm hiểu sâu hơn về chương trình đào tạo liên quan đến bảng tuần hoàn hóa học của lớp 8, lớp 9, lớp 10, chúng tôi đề xuất quý bạn nên tập trung vào các vấn đề sau đây: số nguyên tử, nguyên tử khối trung bình, độ âm điện, cấu hình electron, số oxi hóa, tên nguyên tố và ký hiệu hóa học.
XEM THÊM: Quy định về gia hạn nộp thuế theo quy luật quản lý thuế
Bảng tuần hoàn hóa học lớp 8
Bước vào chương trình Hóa học lớp 8, bởi vì đây là năm đầu tiên học sinh được tiếp xúc với môn học Hóa học nên tất cả đều rất bỡ ngỡ. Thay vì chọn phương pháp cho học sinh tiếp xúc ngay với bảng tuần hòa hóa học thì Bộ giáo dục và đào tạo cùng các chuyên gia trong ngành Giáo dục cho phép học sinh tiếp xúc với một số vấn đề liên quan đến bảng tuần hoàn trước. Điều này giúp học sinh có thể tiếp xúc được cái căn bản, hiểu được từng bản chất một của vấn đề sau đó mới đi vào việc khái quát bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học.
Một số vấn đề mà học sinh lớp 8 có thể tiếp cận được, bao gồm:
Nguyên tử: Trong đó, làm rõ các vấn đề như: Nguyên tử là gì? Hạt nhân nguyên tử là gì? Giới thiệu chung về các lớp electron có trong nguyên tử.
Nguyên tố hóa học: Trong đó, làm rõ các vấn đề như: Nguyên tố hóa học là gì? Một số vấn đề liên quan đến nguyên tử khối; hay có bao hiêu nguyên tố hóa học?
Bảng tuần hoàn hóa học lớp 9
Đến với Hóa học lớp 9, học sinh sẽ có một cái nhìn khái quát hơn về bảng tuần hoàn hóa học. Với tiền đề được đúc kết ra từ Hóa học 8, học sinh đã có thể nắm được một lượng kiến thức vừa đủ để có thể dung hợp thêm lượng kiến thức Hóa học 9 vào bộ não của chính mình.
Ở Hóa học 9, học sinh được tiếp cận cụ thể và chi tiết hơn về bảng tuần hoàn hóa học. Cụ thể:
Sơ lược một số kiến thức về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bao gồm nguồn gốc của bảng tuần hoàn; Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn; Cấu tạo của bảng tuần hoàn; Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn; và cuối cùng là Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Ngoài ra, học sinh được thêm các tiết ôn tập lại kiến thức và các tiết luyện tập khác nhau liên quan đến bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học để học sinh có thể làm quen, tiếp cận kiến thức và nhớ kiến thức được lâu dài hơn.
Bảng tuần hoàn hóc học lớp 10
Sau hai năm làm quen với bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, đến lớp Hóa học lớp 10 thì bắt buộc học sinh phải nắm chắc được kiến thức của bảng tuần hoàn hóa học, và hơn thế nữa, còn bắt buộc học sinh phải nắm chắc được số lượng nguyên tố, tên nguyên tố hóa học có trong bảng tuần hoàn hóa học.
Trong kiến thức Hóa học lớp 10, về bảng tuần hoàn hóa học giờ đây chủ yếu chỉ đi sâu hơn về một số vấn đề, như: Nguồn gốc về sự phát minh ra bảng tuần hoàn; Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn; Cấu tạo của bảng tuần hoàn; Và cuối cùng là các bài luyện tập cơ bản, nâng cao.
Đến cấp độ này, học sinh bắt buộc phải biết cách áp dụng bảng tuần hoàn hóa học vào bài tập để làm bài tập một cách trôi chảy và mạch lạc; hơn thế nữa, có thể là phải áp dụng một cách thành thạo trong thực tế hàng ngày của học sinh.
XEM THÊM: Trình tự, thủ tục đăng ký mã số thuế cho hộ kinh doanh
Trên đây là một số vấn đề liên quan tới Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Mong rằng đây sẽ là một nguồn tài liệu bổ ích có thể giúp Quý bạn đọc trong quá trình nghiên cứu hoặc áp dụng trên thực tế. Nếu vẫn còn thắc mắc hoặc để biết thêm nhiều thông tin, Quý bạn đọc có thể liên hệ với chúng tôi để được tư vấn. Xin cảm ơn.
