Gia sư Thành Tài xin chia sẻ đến các em học sinh tất cả những nội dung về Bảng tuần hoàn và bảng hóa trị của các nguyên tố hóa học trong Hóa lớp 8, 9, 10, 11,


Bảng tuần hoàn và hóa trị của các nguyên tố hóa học: ý nghĩa, cách học, mẹo ghi nhớ đầy đủ nhất do tập thể giáo viên chuyên dạy bồi dưỡng HSG hóa lớp 8, 9, 10, 11, 12 biên soạn.

Bạn đang xem: Bảng tuần hoàn nguyên to hóa học lớp 8

A. Các Nội Dung Của Bảng Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học

1. Nguyên tố hóa học là gì

- Nguyên tố hóa học, thường được gọi đơn giản là nguyên tố, là một chất hóa học tinh kiết, bao gồm một kiểu nguyên tử, được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử là số lượng proton có trong mỗi hạt nhân. Không giống như các hợp chất hóa học, các nguyên tố hóa học không thể bị phân hủy thành các chất đơn giản hơn bằng các phương pháp hóa học.

- Số proton trong hạt nhân là đặc tính xác định của một nguyên tố và được gọi là số nguyên tử của nó, tất cả các nguyên tử đều cùng có số hiệu nguyên tử đều là nguyên tử của cùng một nguyên tố.

- Khi các nguyên tố khác nhau trải qua các phản ứng hóa học, các nguyên tử được sắp xếp lại thành các hợp chất mới được kết nối với nhau bằng các liên kết hóa học. Chỉ có một số ít các nguyên tố như bạc, vàng được tìm thấy dưới dạng chưa kết hợp với tư cách là các khoáng chất nguyên tố tự nhiên tương đối tinh khiết.

- Các nguyên tố hóa học nhẹ nhất là hydro và hell, cả hai đều được tạo ra bởi quá trình tổng hợp hạt nhân Big Bang, cùng với những lượng rất nhỏ của hai nguyên tố tiếp theo, liti và beri. Hầu hết, các nguyên tố khác được tìm thấy trong tự nhiên đều được tạo ra bằng các phương pháp tổng hợp hạt nhân tự nhiên khác nhau.

2. Lịch sử ra đời của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

- Năm 1789, Antoine Lavoisier công bố danh sách 33 nguyên tố hóa học, xếp nhóm thành các chất khí, kim loại, phi kim và đất. Các nhà hóa học đã dành cả một thế kỉ sau đó để tìm kiếm một sơ đồ phân loại chính xác hơn.

- Năm 1892, Johann Wolfgang Dobereiner nhận thấy nhiều nguyên tố có thể nhóm thành các bộ ba dựa trên tính chất hóa học. Ông nhận thấy rằng, khi sắp xếp theo khối lượng, nguyên tố thứ hai trong mỗi bộ ba thường gần bằng trung bình cộng của hai nguyên tố kia, sau này được gọi là định luật bộ ba nguyên tố.

- Năm 1857, Jean – Baptiste Dumas công bố công trình mô tả mối quan hệ giữa các nhóm kim loại khác nhau. Mặc dù nhiều nhà khoa học có thể nhận diện được mối quan hệ giữa các nhóm nguyên tố nhỏ, họ chưa thể dựng lên một sơ đồ định hướng toàn bộ chúng.

- Năm 1858, August Kekulé quan sát và thấy rằng, cacbon thường có 4 nguyên tử khác liên kết với nó. Ví dụ như Metan có một nguyên tử cacbon và 4 nguyên tử hidro. Quan điểm hóa trị từ đây được hình thành, các nguyên tố khác nhau liên kết với những số nguyên tử khác nhau.

- Năm 1864, Julius Lothar Meyer một nhà hóa học Đức đã công bố một bảng bao gồm 44 nguyên tố xếp theo hóa trị. Bảng này chỉ ra các nguyên tố với tính chất tương tự thường có chung hóa trị. Nhà hóa học William Odling cũng công bố một bảng sắp xếp 57 nguyên tố dựa trên khối lượng nguyên tử. Với một số chỗ trống và tính không đều đặn ông nhận thấy rằng có vẻ như tính tuần hoàn về khối lượng nguyên tử trong số các nguyên tố đó và rằng điều này tương ứng với các cách ghép nhóm được ghi nhận của chúng. Về sau, ông đề xuất một sự phân loại nguyên tố dựa trên hóa trị.

- Nhà hóa học người Anh John Newlands công bố một loạt bài báo từ năm 1863 đến năm 1866 ghi nhận rằng khi các yếu tố được xếp theo thứ tự khối lượng nguyên tử tăng dần, các tính chất vật lí và hóa học tái tục theo những khoarg đơn vị.

- Năm 1867, Gustavus Hinrichs một nhà hóa học gốc Đan Mạch làm việc ở Hoa Kỳ công bố một hệ thống tuần hoàn xoắn ốc dựa trên phổ và khối lương nguyên tử cũng như các tính chất tương đồng hóa học. Công trình nghiên cứu của ông được xem là lập dị, rắm rối và điều này có thể đã cản trở sự thừa nhận của cộng đồng khoa học.

- Dạng bảng tuần hoàn phổ biến hiện nay thường gọi là dạng tiêu chuẩ hay dạng thông thường là bản do Horace Groves Deming hiệu chỉnh. Năm 1923, nhà hóa học Hoa Kỳ này đã công bố các bảng tuần hoàn dạng ngắn và vừa chuẩn bị bảng dạng vừa 18 cột của Deming năm 1928 và phát hành rộng rãi.

3. Phân tích nội dung theo SGK bảng tuần hoàn hóa học

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ra đời đã làm thay đổi ngành hóa học tại thời điểm đó. Ở chương trình giáo dục phổ thông hiện hành tại Việt Nam, học sinh lớp 8 sẽ được làm quen với bảng tuần hoàn hóa học đơn giản. Lên đến lớp 9 và lớp 10, học sinh sẽ được cung cấp kiến thức sâu hơn về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

3.1 Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn 

- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.

- Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử sẽ được xếp thành một hàng ở chu kì.

- Các nguyên tố có cùng số e hóa trị trong nguyên tử sẽ được xếp thành một cột, nhóm.

*
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

3.2 Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

- Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học gồm các ô nguyên tố, chu kỳ, nhóm nguyên tố. Một nguyên tố hóa học chiếm 1 ô trong bảng tuần hoàn được gọi là ô nguyên tố.


- Chu kỳ là dãy các nguyên tố có cùng số lớp e được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố có cùng cấu hình electron tương tự nhau, do đó nó có tính chất hóa học gần giống nhau và xếp thành một cột.

3.2.1 Ô nguyên tố

- Số thứ tự của ô nguyên tố đúng bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó. Bằng với số e, bằng với số p và bằng với số đơn vị diện tích hạt nhân.

- Các ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học được biểu diễn hết sức cụ thể và chi tiết thành các ô. Mỗi ô gồm các thành phần thông tin như tên nguyên tố tức là tên của nguyên tố hóa học được viết theo từ vựng cổ điển của tiếng Latin và Hy Lạp. Các nguyên tố này được phân biệt với nhau bằng số hiệu nguyên tử hoặc số proton có trong hạt nhân của mỗi nguyên tử nguyên tố đó.

- Ký hiệu hóa học chính là viết tắt tên của một nguyên tố. Thông thường ký hiệu hóa học sẽ gồm có từ một đến hai chữ cái trong bảng chữ cái Latinh. Chữ cái đầu tiên của ký hiệu hóa học sẽ là chữ cái viết hoa, các chữ cái còn lại sẽ được viết thường.

*

Ô nguyên tố

- Số hiệu nguyên tử cho biết số proton của một nguyên tố có trong hạt nhân của nguyên tử. Số này cũng chsinh là số điện tích hạt nhân của nguyên tử nguyên tố đó. Vì số hiệu nguyên tử của một nguyên tố là duy nhất nên dựa vào số này, ta có thể xác định được tên của các nguyên tố cần tìm. Ngoài ra, khi một nguyên tử không tích điện, số electron của lớp vỏ sẽ bằng với số hiệu nguyên tử.

- Nguyên tử khối trung bình là khối lượng trung bình của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó theo một tỷ lệ phần trăm các nguyên tử nhất định.

- Độ âm điện của một nguyên tố hóa học là khả năng hút electron của nguyên tử nguyên tố đó để tạo các liên kết hóa học. Do đó, khi độ âm điện của nguyên tử nguyên tố đó càng lớn thì tính phi kim sẽ càng mạnh và ngược lại, nếu độ âm điện của nguyên tử càng nhỏ thì tính phi kim sẽ nhỏ hay tính kim loại sẽ mạnh.

- Cấu hình electron hay còn gọi là cấu hình điện tử, nguyên tử thể hiện sự phân bố các electron có trong lớp vở nguyên tử nguyên tố đó ở những trạng thái năng lượng khác nhau.

- Số oxi hóa cho biết số electron mà một hay nhiều nguyên tố sẽ trao đổi với nguyên tử nguyên tố khác khi tham gia vào một phản ứng oxi hóa khử.

3.2.2 Chu kì

- Một chu kỳ là một hàng ngang trong bảng tuần hoàn. Mặc dù nhóm thông thường có các xu hướng quan trọng hơn, có những vùng trong bảng mà xu hướng theo chiều ngang quan trọng hơn chiều dọc, như ở khối f, với các họ Lanthan và họ Actini tạo nên hai chuỗi hàng ngang quan trọng.

- Trong một chu kì từ trái sang phải, bán kính nguyên tử giảm dần do mỗi nguyên tố thêm vào proton khiến cho electron lớp ngoài bị kéo lại gần hạt nhân hơn. Bán kính nguyên tử giảm làm năng lượng ion hóa và độ âm điện tăng dần. Áp lực electron cũng ít nhiều có một xu hướng với kim loại thường có áp lực electron thấp hơn phi kim với ngoại lệ là các khí hiếm.

- Số thứ tự của chu kì trùng với số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì đó. Chu kì nhỏ gồm chu kì 1,2,3. Chu kì lớn gồm chu kì 4,5,6,7.

3.2.3 Nhóm nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn

- Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được xếp thành một cột.

- Chỉ có 2 loại nhóm nguyên tố đó là nhóm A và nhóm B.

+ Nhóm A sẽ bao gồm các nguyên tối s và p. Số thứ tự nhóm A bằng tổng số e lớp ngoài cùng.

+ Nhóm B sẽ bao gồm các nguyên tố d và f có cấu hình e nguyên tử tận cùng 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 VIIB

* Nếu (x+y) > 10 thì nguyên tố thuộc nhóm (x+y – 10)B.

- Khối các nguyên tối s,p,d,f

+ Khối các nguyên tố s gồm các nguyên tố nhóm IA và IIA là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s. Ví dụ: 11Na

+ Khối các nguyên tố p gồm các nguyên tố thuộc các nhóm từ IIIA đến VIIIA (trừ He) là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp p. Ví dụ: 13Al

+ Khối các nguyên tố d gồm những nguyên tố thuộc nhóm B là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp d. Ví dụ: 26Fe.

+ Khối các nguyên tố f gồm có các nguyên tố thuộc họ Lantan và Actini là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp f.

4. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn hóa học lớp 10

- Khi xác định được vị trí một nguyên tố, trong bảng tuần hoàn hóa học, chúng ta có thể dễ dàng xác định các thông tin như nguyên tố có tính kim loại hay phi kim, xác định được hóa trị cao nhất của các nguyên tố đó đối với oxi và hidro.

4.1 Quan hệ giữa vị trí của nguyên tố và cấu tạo nguyên tử của nó

- Các cấu hình electron trong nguyên tử và vị trí của các nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn có mối quan hệ qua lại với nhau. Số thứ tự của ô nguyên tố bằng với tổng số e của nguyên tử. Số thứ tự của chu kỳ bằng số lớp e.

- Số thứ tự của nhóm nếu cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng nsansp thì nguyên tố đó thuộc nhóm (a+b)A. Nếu cấu hình e kết thúc ở dạng (n-1) dxnsy thì nguyên tố đó thuộc nhóm B.

4.2 Quan hệ giữa vị trí và tính chất của nguyên tố trong bảng tuần hoàn nguyên tố

Vị trí các nguyên tố sẽ cho chúng ta biết được:

- Các nguyên tố thuộc nhóm (IA,IIA,IIIA) trừ B và H có tính kim loại. Các nguyên tố thuộc nhóm VA, VIA, VIIA có tính phi kim trừ Antimon, butmut, poloni.

- Hóa trị cao nhất của nguyên tố với oxi, hóa trị với hidro.

- Công thức của oxit cao nhất và hidroxit tương ứng.

- Công thức của hợp chất khí với H (nếu có)

- Oxit và hidroxit sẽ có tính axit hay bazo.

4.3 So sánh tính chất hoá học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận

- Trong chu kì theo chiều tăng của điện tích hạt nhân: Tính kim loại yếu dần, tính phi kim mạnh dần. Tính bazo, của oxit và hidroxit yếu dần, tính axit mạnh dần.

- Trong nhóm A theo chiều tăng của điện tích hạt nhân:

+ Tính kim loại mạnh dần, tính phi kim yếu dần.

+ Lưu ý khi xác định vị trí các nguyên tố nhóm B.

Nguyên tố họ d: (n-1)dansb với a = 1 -> 10; b = 1 -> 2

* Nếu a + b a + b là số thứ tự của nhóm

* Nếu a + b > 10 => (a+b) – 10 là số thứ tự của nhóm

* Nếu 8 nguyên tố thuộc nhóm VII B

Nguyên tố họ f: (n-2)fa nsb với a = 1 -> 14; b = 1 -> 2

* Nếu n = 6 => Nguyên tố thuộc họ lantan

* Nếu n = 7 => Nguyên tố thuộc họ acti

5. Cách học và mẹo ghi nhớ bảng tuần hoàn hóa học đầy đủ nhất

- Nghiên cứu bảng tuần hoàn hóa học thật kĩ: Để ghi nhớ nhanh và lâu bảng tuần hoàn hóa học, người học cần hiểu rõ được quy tắc của bảng tuần hoàn hóa học. Xác định bản chất các thành phần khác nhau của mỗi nguyên tố hóa học. Trong bảng tuần hoàn hóa học 10, mỗi một ô sẽ gồm nguyên tố gồm các thuộc tính thành phần của nguyên tố đó.

Vì thế, để tìm hiểu bảng tuần hoàn hóa học, người học cần biết tên nguyên tố cùng ký hiệu hóa học, số nguyên tử,… Tất cả những thông tin này đềy có trong ô nguyên tố đó. Ghi nhớ và thành thạo được 10 nguyên tố đầu tiên trong bảng, người học sẽ tìm ra được quy luật cho các giá trị nguyên tố tiếp theo và sẽ ghi nhớ nhanh hơn 120 nguyên tố trong bảng tuần hoàn.

- In bảng tuần hoàn ra dán ở góc học tập, nơi người học thường hay lui đến nhìn đến. Hoặc cũng có thể sử dụng giấy note có màu sắc rực rỡ, dễ thu hút ánh nhìn của bản thân mình. Từ đó, có được thói quen đọc và nhìn mọi lúc mọi nơi sẽ làm kiến thức dễ ghi nhớ và ghi nhớ lâu hơn.

- Người học có thể viết một vài cụm từ, một vài câu giúp nhớ nhanh hơn trong việc học các nguyên tố hóa học. Phương pháp nhớ nhanh và dài nhất là thường xuyên làm bài tập và tra bảng tuần hoàn hóa học.

Cách để ghi nhớ dãy kim loại dễ dàng nhất là K Na Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au bằng câu nói Khi nào cần may áo giáp sắt nhớ sang phố hỏi cửa hàng áo phi âu. Hoặc cũng có thể học thuộc theo từng nhóm như nhóm IA có các H,Li, Na, K, Rb, Cs, Fr bằng câu nói Hai Li Nào Không Rót Cà Fê. Nhóm IIA các nguyên tố Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra bằng câu nói Banh Miệng Cá Sấu Bẻ Răng. Nhóm IIA có các nguyên tố B, Al, Ga, In, Ti bằng câu nói Bố Ai Gáy Inh Tai.

Nhóm IV có các nguyên tố C, Si, Ge, Sn, Pb có câu Chú Sỉ Gọi em Sang nhắm Phở bò. Nhóm V có các nguyên tố N, P, As, Sb, Bi có câu Nhà Phương Ăn Sống Bí. Nhóm VI có các nguyên tố O,S, Se, Te, Po có câu Ông Say Sỉn Té Pò. Nhóm VII có các nguyên tố F, Cl, Br, I, At có câu Phải Chi Bé Iêu Anh. Nhóm VIII có các nguyên tố He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn có câu Hằng Nga Ăn Khúc Xương Rồng.

5.1 Bảng tuần hoàn hóa học Mendeleev là gì

- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học do nhà hóa học Dimitri Mendeleev người Nga phát minh năm 1869. Ông phát minh là bảng để sắp xếp chu kỳ các nguyên tố hóa học, để nhận biết và có quy luật dễ học hơn. Bố cục của bảng tuần hoàn hóa học đã được tinh chỉnh và mở rộng dần theo thời gian khi mà các nguyên tố dần được phát hiện. Tuy nhiên, các hình thức hiển thị cơ bản vẫn khá giống với thiết kế ban đầu của Mendeleev.

Xem thêm: Trường Thpt Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm Quảng Nam, Trường Thpt Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm

- Giá trị nòng cốt của bảng tuần hoàn hóa học là khả năng tính toán tính chất hóa học của một nguyên tố dựa trên vị trí của nó trên bảng. Bảng tuần hoàn hóa học áp dụng phổ biểu trong lĩnh vực hóa học, vật lý, sinh học và nó là một phần của phát triển, tiến hóa của nhân loại.