Hướng dẫn cách đọc bảng tuần hoàn hóa học chính xác hiệu quả

Bảng tuần hoàn hóa học không còn là một khái niệm xa lạ đối với những ai đã từng tiếp xúc với môn hóa học. Tuy nhiên không phải ai cũng biết được ý nghĩa của bảng tuần hoàn, ứng dụng và cách ghi nhớ hiệu quả. Bài viết dưới đây của chúng tôi sẽ giới thiệu tới bạn những kiến thức thú vị về bảng tuần hoàn hóa học nhé!

Bảng tuần hoàn hóa học là gì?

Bảng tuần hoàn hóa học hay còn được biết với tên gọi đầy đủ là Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Đay là một phương pháp tổng hợp và liệt kê đầy đủ các nguyên tố hóa học đã được phát hiện cho tới thời điểm hiện tại theo dạng bảng. Thứ tự sắp xếp các nguyên tố hóa học trong bảng được phụ thuộc vào các yếu tố như số hiệu nguyên tử, cấu hình electron và các tính chất hóa học tuần hoàn của chúng.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự số hiệu nguyên tử tăng dần trong bảng tuần hoàn. Hiện nay bảng tuần hoàn hóa học tiêu chuẩn bao gồm 118 nguyên tố được chia thành 18 cột và 9 dòng, trong đó bao gồm hai dòng nguyên tố được sắp xếp riêng.

Sự ra đời của bảng tuần hoàn hóa học

Vào cuối thế kỷ XVIII, nhà khoa học Antoine Lavoisier đã lần đầu tiên đưa ra một danh sách bao gồm 33 nguyên tố hóa học được sắp xếp thành bốn nhóm xác định là chất khí, kim loại, phi kim và “đất”. Đây là phiên bản đầu tiên của bảng tuần hoàn hóa học nhưng không có tính chính xác cao. Chính vì vậy, một thế kỷ sau sự ra đời này đánh dấu những nỗ lực không ngừng nghỉ của các nhà hóa học nhằm tìm ra một phương pháp tổng hợp và phân loại nguyên tố hóa học phù hợp và chính xác hơn.

Rất nhiều công trình nghiên cứu đã được đưa ra về việc phân loại các nguyên tố hóa học nhưng không có phương pháp nào thực sự tối ưu và nhận được sự công nhận của cộng đồng khoa học. Tới năm 1869, nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev đã cho công bố một bảng tuần hoàn hóa học được xây dựng bằng cách liệt kê các nguyên tố hóa học theo hàng, cột theo khối lượng nguyên tử. Đây chính là tiền thân của phiên bản bảng tuần hoàn hóa học hiện đại.

Nhà hóa học Dmitri Mendeleev
Nhà hóa học Dmitri Mendeleev

Công trình của Mendeleev được công nhận và đánh giá cao nhờ việc để dành những chỗ trống và sử dụng xu hướng của các nhóm nguyên tố để tiên đoán được tính chất của các nguyên tố chưa được phát hiện. Mặc dù các nguyên tố được sắp xếp theo khối lượng với sự chính xác tương đối cao nhưng nhờ việc bỏ qua một số quy định sắp đặt mà trên thực tế Mendeleev đã vô tình sắp xếp các nguyên tố theo trật tự số hiệu nguyên tử của chúng.

Các yếu tố sắp xếp trong bảng tuần hoàn hóa học

Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học được sắp xếp theo nhiều yếu tố khác nhau như nhóm, chu kỳ, khối và một số quy ước khác.

Nhóm

Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học được chia thành tám cột khác nhau tương ứng với 18 nhóm với những đặc điểm khác nhau. Những nhóm này là một tập hợp của những nguyên tố có cấu hình electron tương trong lớp hóa trị. Chính sự tương đồng trong cấu trúc của các nguyên tố khiến chúng sở hữu những tính chất hóa học giống nhau và sẽ thể hiện một xu hướng xác định khi số lượng nguyên tử tăng dần. Khái niệm này được gọi là tính tương đồng theo chiều dọc và đây là một trong những xu hướng tuần hoàn quan trọng nhất trong mối quan hệ của các nguyên tố hóa học.

Cấu hình electron của nguyên tố vàng
Cấu hình electron của nguyên tố vàng

Các nhóm trong bảng tuần hoàn được đánh số từ 1 tới 18 theo thứ tự từ trái sang phải với cột đầu tiên là các kim loại kiềm và cột cuối cùng là khí hiếm. Một số nhóm sẽ có tên gọi riêng thể hiện tính chất đặc trưng của những nguyên tố trong nhóm như:

  • Nhóm 1 bao gồm các kim loại kiềm
  • Nhóm 2 bao gồm các kim loại kiềm thổ
  • Nhóm 12 bao gồm các kim loại bay hơi

Ngoài cách gọi tên theo tính chất hóa học tương đồng của các nguyên tố trong nhóm, chúng ta còn có thể gọi chúng bằng những nguyên tố đại diện. Ví dụ như: Nhóm Titan, Nhóm Sắt, Nhóm Kẽm, …

Chu kỳ

Mỗi chu kỳ tương ứng với một hàng ngang được thể hiện trong bảng tuần hoàn hóa học. Thứ tự sắp xếp trong chu kỳ thể hiện sự giảm dần trong bán kính nguyên tử của nguyên tố. Sự biến thiên đồng thời cũng là nguyên nhân gây ra sự giảm sút về năng lượng ion hóa và tăng độ âm điện của nguyên tố.

Cấu tạo của một nguyên tử 
Cấu tạo của một nguyên tử

Khối

Ngoài việc phân chia và thể hiện các tính chất tương đồng theo nhóm và chu kỳ, bảng tuần hoàn hóa học cũng thể hiện được những yếu tố trên theo các vùng khối. Hiện nay bảng tuần hoàn hóa học được chia thành 5 khối tương ứng với số lượng lớp vỏ electron của nguyên tố là khối -s, khối -r, khối -d, khối -p và khối -f. Riêng khối -f bao gồm hai hàng riêng nằm phía dưới bảng tuần hoàn bao gồm các nguyên tố kim loại thuộc họ lantan và actini.

Nhóm nguyên tố theo tính chất

Ngoài những yếu tố phân loại kể trên, bảng tuần hoàn hóa học có thể được phân chia theo các yếu tố khác nhau. Một trong số đó chính là phân loại tính chất của nguyên tố thành ba nhóm: kim loại, phi kim và á kim.

Đồng - Một kim loại thuộc nhóm á kim
Đồng – Một kim loại thuộc nhóm á kim

Các nguyên tố thuộc nhóm kim loại sẽ nằm bên trái của bảng tuần hoàn (ngoại trừ nguyên tố Hidro nằm ở vị trí đầu tiên là một phi kim) với  đặc trưng là chất rắn, ánh kim và có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Phi kim là tập hợp các nguyên tố nằm bên phải của bảng tuần hoàn thường tồn tại ở dạng khí với khả năng cách điện và cách nhiệt tốt. Kim loại và phi kim có thể kết hợp với nhau tạo nên các hợp kim. Ở khu vực giữa của bảng tuần hoàn là các nguyên tố á kim có cả tính chất của kim loại và phi kim.

Hướng dẫn cách đọc bảng tuần hoàn hóa học chính xác hiệu quả

Để sử dụng bảng tuần hoàn hóa học một cách hiệu quả và chính xác, bạn cần phải chú ý và hiểu được những thông tin sau:

  • Số hiệu nguyên tử: Số này thể hiện số lượng proton có trong hạt nhân của nguyên tử
  • Nguyên tử khối trung bình: Một nguyên tố hóa học ngoài tự nhiên sẽ sở hữu nhiều đồng vị khác nhau với số lượng các hạt thành phần có sự chênh lệch. Nguyên tử khối trung bình chính là nguyên tử khối của các đồng vị và tính toán theo tỉ lệ % tương ứng của những đồng vị
Hướng dẫn đọc các thông tin trong bảng tuần hoàn hóa học
Hướng dẫn đọc các thông tin trong bảng tuần hoàn hóa học
  • Độ âm điện: Độ âm điện thể hiện khả năng hút các ion để tạo thành các liên kết hóa học của nguyên tử đó. Độ âm điện của nguyên tố càng lớn đồng nghĩa với tính phi kim của nó càng mạnh
  • Cấu hình electron: Thể hiện sự phân bố các electron theo các lớp của nguyên tố ở các trạng thái năng lượng
  • Số oxi hóa: Số oxi hóa thể hiện số lượng electron có thể tham gia vào phản ứng oxi hóa-khử của một nguyên tố
  • Tên nguyên tố: Bao gồm tên và kí hiệu hóa học của nguyên tố theo quy ước quốc tế

Một số yếu tố nên ghi nhớ khi sử dụng bảng tuần hoàn hóa học

Khả năng hoạt động hóa học của các nguyên tố được thể hiện tương đối rõ ràng theo thứ tự sắp xếp trong bảng tuần hoàn hóa học. Bạn có thể ghi nhớ một số yếu tố sau:

  • Tính kim loại của nguyên tố giảm dần theo thứ tự từ trái sang phải
  • Tính phi kim tăng dần từ trái sang phải
  • Khả năng hoạt động hóa học và tính chất đặc trưng của các nhóm nguyên tố hóa học giảm dần theo chiều từ trên xuống dưới. Ví dụ: Nguyên tố Liti nằm ở vị trí cao nhất bên trái (không tính nguyên tố Hidro) là một kim loại kiềm có khả năng hoạt động hóa học mạnh nhất, có tính kim loại cao
Các yếu tố cần nhớ trong bảng tuần hoàn hóa học
Các yếu tố cần nhớ trong bảng tuần hoàn hóa học
  • Năng lượng ion hóa và ái lực electron của các nguyên tố tăng dần theo chiều từ trái sang phải và từ dưới lên trên
  • Bán kính nguyên tử giảm dần theo chiều từ trên xuống dưới từ phải sang trái.

Ngoài những yếu tố cần ghi nhớ trên, bạn còn có thể sử dụng một số câu nói mẹo để có thể ghi nhớ được những nguyên tố thông dụng như:

“Khi nào cần may áo giáp sắt nhớ sang phố hỏi cửa hàng áo phi âu – K Na Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au”

Câu nói trên thường được các bạn học sinh truyền tai nhau như một mẹo vui để nhớ được dãy kim loại với khả năng hoạt động và tính kim loại giảm dần.

Hy vọng bài viết trên đây của chúng tôi đã giúp bạn hiểu hơn và bảng tuần hoàn hóa học và cách sử dụng học liệu này một cách hiệu quả nhất. Nếu bạn có mẹo vui nào giúp ghi nhớ bảng tuần hoàn hóa học dễ dàng, đừng quên chia sẻ cho thosuaxe.info và các bạn đọc khác dưới phần bình luận nhé!

Xem thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *