Hoá học 10 · Bảng tuần hoàn
Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
Nguyên tắc sắp xếp, ô nguyên tố, chu kì, nhóm và khối nguyên tố; cách xác định vị trí nguyên tố từ cấu hình electron.
Nguyên tắc sắp xếp
- Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
- Các nguyên tố có cùng số lớp electron xếp thành một hàng (chu kì).
- Các nguyên tố có cấu hình electron hoá trị tương tự nhau xếp thành một cột (nhóm).
Năm 1869, Mendeleev công bố bảng tuần hoàn đầu tiên, sắp xếp theo khối lượng nguyên tử và còn để trống những ô dự đoán nguyên tố chưa được phát hiện.
Ô nguyên tố, chu kì, nhóm
Ô nguyên tố cho biết số hiệu nguyên tử, kí hiệu, tên, nguyên tử khối trung bình, độ âm điện, cấu hình electron. Số thứ tự ô bằng số hiệu nguyên tử Z.
Chu kì là dãy nguyên tố có cùng số lớp electron. Số thứ tự chu kì bằng số lớp electron. Bảng tuần hoàn có 7 chu kì: chu kì 1, 2, 3 là chu kì nhỏ; chu kì 4, 5, 6, 7 là chu kì lớn.
Nhóm là tập hợp nguyên tố có cấu hình electron hoá trị tương tự nhau. Có 8 nhóm A (từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (từ IB đến VIIIB, nhóm VIIIB gồm 3 cột).
Khối nguyên tố và cách xác định vị trí
- Khối s: nhóm IA, IIA (và helium), electron cuối điền vào phân lớp s.
- Khối p: nhóm IIIA đến VIIIA (trừ helium), electron cuối điền vào phân lớp p.
- Khối d: các nhóm B, electron cuối điền vào phân lớp d.
- Khối f: họ lanthanide và họ actinide.
Với nguyên tố nhóm A: số thứ tự nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng. Ví dụ chlorine 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵: 3 lớp electron nên ở chu kì 3; 7 electron lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm VIIA, khối p.
🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng
- Bấm vào một ô nguyên tố để xem cấu hình electron, nhóm, chu kì và độ âm điện.
- Đổi chế độ tô màu sang Khối s, p, d, f để thấy bốn khối nguyên tố.
- Tô màu theo loại nguyên tố: kim loại chiếm phần lớn bảng, phi kim nằm ở góc trên bên phải.
📐 Công thức cần nhớ
✍️ Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Nguyên tố X có Z = 16. Xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
Xem lời giải
- Cấu hình: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
- Có 3 lớp electron nên ở chu kì 3.
- Có 6 electron lớp ngoài cùng, electron cuối điền vào phân lớp p nên thuộc nhóm VIA, khối p.
✅ Đáp số: Ô 16, chu kì 3, nhóm VIA (sulfur)
Ví dụ 2. Nguyên tố Y ở chu kì 4, nhóm IIA. Viết cấu hình electron và tìm Z.
Xem lời giải
- Chu kì 4 nên có 4 lớp electron; nhóm IIA nên lớp ngoài cùng là 4s².
- Cấu hình: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².
✅ Đáp số: Z = 20 (calcium)
⚠️ Lỗi thường gặp
- Áp dụng "số nhóm bằng số electron ngoài cùng" cho nguyên tố nhóm B: quy tắc này chỉ đúng với nhóm A.
- Cho rằng helium thuộc khối p vì ở nhóm VIIIA. Helium có cấu hình 1s² nên thuộc khối s.
- Nhầm chu kì với nhóm: chu kì là hàng ngang, nhóm là cột dọc.