Cấu trúc của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Trong bài này chúng ta sẽ học:

  • Những thay đổi của bảng tuần hoàn hiện đại so với bảng tuần hoàn của Mendeleev.
  • Cấu trúc của bảng tuần hoàn hiện đại
  • Sự phân nhóm và sắp xếp của bảng tuần hoàn

Cấu trúc của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Như đã thấy trong bài học lịch sử của bảng tuần hoàn ở lớp 8. Một trong những lý do chính để phát triển bảng tuần hoàn là dữ liệu được tổ chức kém. Các phép đo không chính xác khiến khó sắp xếp các nguyên tố vào bảng.

Khi các cải tiến về dữ liệu tốt hơn, một số thay đổi đã được thực hiện với bảng tuần hoàn của Mendeleev. Thay đổi lớn nhất là sắp xếp bảng theo số hiệu nguyên tử (số proton) thay vì theo khối lượng nguyên tử.

Điều này giải quyết các vấn đề đồng vị, khi sắp xếp theo khối lượng nguyên tử, một số nguyên tố có vẻ nằm sai vị trí. Do đó, bảng tuần hoàn hiện đại tuân theo định luật tuần hoàn. Tính chất của các nguyên tố lặp lại theo chu kỳ khi được sắp xếp theo số hiệu nguyên tử của chúng.

Bố cục cơ bản

Các cột được gọi là nhóm, các thành phần bên trong mỗi nhóm có các thuộc tính tương tự nhau.

Các hàng được gọi là chu kỳ, các nguyên tố trong cùng chu kỳ có cùng số lớp vỏ electron.

Bảng tuần hoàn hiện đại được sắp xếp theo cách tách kim loại và phi kim:

Kim loại được tìm thấy ở phía bên tay trái của bảng.

Phi kim được tìm thấy ở phía bên tay phải.

Á kim hoặc chất bán dẫn được tìm thấy trên ranh giới giữa kim loại và phi kim. Các nguyên tố này có sự pha trộn giữa các tính chất kim loại và phi kim loại.

Khoảng 80% các nguyên tố trong bảng tuần hoàn là kim loại. Ranh giới giữa kim loại và á kim bắt đầu bằng bo và chạy theo đường chéo xuống giữa phi kim Astatine (At) và kim loại Polonium (Po).

Sự phân nhóm và sắp xếp của bảng tuần hoàn

Bảng tuần hoàn hiện tại có dạng cụ thể để hiển thị rõ ràng các khối khác nhau của các nguyên tố. Xét về phân lớp electron của chúng.

Hai nhóm (cột) đầu tiên tạo thành khối s, phần cao hơn ở bên trái. Nơi này chứa kim loại kiềm (nhóm 1) và kim loại kiềm thổ (nhóm 2).

Mười nhóm tiếp theo tạo thành khối d, thường được gọi là kim loại chuyển tiếp. Đây là trung tâm của bảng tuần hoàn.

Sáu nhóm tiếp theo, nơi bảng tăng trở lại, là khối p. Nó chứa các á kim và phi kim loại, bao gồm cả halogen và khí hiếm.

Phần tách biệt bên dưới của bảng tuần hoàn là khối f. Nó thực sự tách biệt được gọi là kim loại chuyển tiếp bên trong. Nó chứa hai hàng được gọi là lanthanides và actinides.

Bảng tuần hoàn có hình dạng cụ thể để biểu thị các lớp vỏ electron và khối mà một nguyên tố nhất định rơi vào. Điều này dựa trên dữ liệu thử nghiệm; chi phí năng lượng để loại bỏ electron lớp vỏ ngoài đầu tiên (năng lượng ion hóa) khỏi hạt nhân của một nguyên tố.

Mô hình này khiến các nhà khoa học phát triển lý thuyết lớp vỏ phụ trong đó không phải tất cả các electron đều nằm trong lớp vỏ ngoài cùng. Một số electron ở quỹ đạo s, số khác ở quỹ đạo p, d hoặc f. Các electron bên ngoài các quỹ đạo này đều được đề xuất bởi thực nghiệm và được biểu diễn dưới bảng tuần hoàn mà chúng ta sử dụng.