Lý thuyết Hóa 10 Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (Cánh diều)

Tóm tắt Sách mới Cánh Diều Lý thuyết Hóa 10 Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (Sơ đồ tư duy) ngắn gọn, dễ nhớ nhất. Tổng hợp đầy đủ kiến thức Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học bám sát nội dung SGK Hóa học 10 Cánh Diều.

Bài 6: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

I. Lịch sử phát minh

- D. I. Mendeleev (1834 – 1907), một nhà Hóa học người Nga, được coi là cha đẻ của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

- Mendeleev nhận thấy có mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử và tính chất các nguyên tố tương ứng qua dãy một số nguyên tố có tính chất tương tự nhau: dãy halogen (Cl, Br, I), kim loại kiềm (K, Rb, Cs), kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba). Ông sắp xếp chúng vào một bảng với khối lượng nguyên tử tương ứng như sau:

Bảng 6.1. Cách sắp xếp 9 nguyên tố hóa học theo khối lượng nguyên tử của Mendeleev

Cl = 35,5	Br = 80	I = 127
K = 39	Rb = 85,4	Cs = 133
Ca = 40	Sr = 87,6	Ba = 137

- Sau đó bằng cách thêm các nguyên tố khác theo mô hình này Mendeleev đã công bố phiên bản mở rộng của bảng tuần hoàn vào năm 1869, bao gồm tất cả các nguyên tố đã biết, cũng như dự đoán nhiều nguyên tố mới. Ông cho rằng “Nếu các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử, sẽ xuất hiện sự tuần hoàn về các tính chất của chúng”.

- Năm 1871, Mendeleev đã đưa ra định luật tuần hoàn “Tính chất của các đơn chất, cấu tạo và tính chất các hợp chất của chúng có tính tuần hoàn theo khối lượng nguyên tử của các nguyên tố”. Nhờ định luật này, Mendeleev đã dự đoán tới 10 nguyên tố mới, trong đó có 3 nguyên tố được tiên đoán khá tỉ mỉ về tính chất của đơn chất và hợp chất của chúng (các nguyên tố Se, Ga và Ge).

- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện đại ngày nay được xây dựng trên cơ sở sử dụng mối liên hệ “số hiệu nguyên tử - tính chất” thay vì mối liên hệ “khối lượng nguyên tử - tính chất”. Cách xây dựng này không những giúp nhanh chóng so sánh, suy luận về tính chất của đơn chất và hợp chất, mà còn cung cấp thông tin phong phú về mỗi nguyên tố hóa học.

II. Nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn của các nguyên tố hóa học

- Các nguyên tố hóa học được sắp xếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân của nguyên tử.

- Các nguyên tố mà nguyên tử có cùng số lớp electron được sắp xếp vào cùng một hàng.

- Các nguyên tố mà nguyên tử có cùng số electron hóa trị được sắp xếp vào cùng một cột.

III. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hiện nay (gọi tắt là bảng tuần hoàn) gồm 118 nguyên tố hóa học. Vị trí của mỗi nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn được thể hiện qua số thứ tự ô nguyên tố, chu kì và nhóm.

1. Ô nguyên tố

- Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô trong bảng tuần hoàn, gọi là ô nguyên tố.

- Mỗi ô chứa một số thông tin của một nguyên tố hóa học như: kí hiệu hóa học, tên nguyên tố, số hiệu nguyên tử và nguyên tử khối trung bình, ...

- Số thứ tự của ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.

Ví dụ: Nguyên tử O có số hiệu nguyên tử là 8 nên O nằm ở ô số 8 trong bảng tuần hoàn.

2. Chu kì

- Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.

- Bảng tuần hoàn hiện nay có 7 chu kì. Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì.

+ Chu kì 1: gồm 2 nguyên tố H và He, đều có 1 lớp electron.

+ Chu kì 2: gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne, đều có 2 lớp electron.

+ Chu kì 3: gồm 8 nguyên tố từ Na đến Ar, đều có 3 lớp electron.

+ Chu kì 4: gồm 18 nguyên tố từ K đến Kr, đều có 2 lớp electron.

+ Chu kì 5: gồm 18 nguyên tố từ Rb đến Xe, đều có 5 lớp electron.

+ Chu kì 6(*): gồm 32 nguyên tố từ Cs đến Rn, đều có 6 lớp electron.

+ Chu kì 7(*): gồm 32 nguyên tố từ Fr đến Og, đều có 7 lớp electron.

3. Nhóm

- Nhóm là tập hợp các nguyên tố hóa học mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, được xếp thành cột theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân từ trên xuống dưới.

- Các nguyên tố được chia thành nguyên tố nhóm A và nguyên tố nhóm B dựa theo sự khác nhau về đặc điểm cấu hình electron.

- Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng một nhóm A (hoặc nhóm B) có cấu hình electron tương tự nhau nên có tính chất hóa học tương tự nhau.

- Bảng tuần hoàn gồm 18 cột, được chia thành 8 nhóm A, đánh số từ IA đến VIIIA; 8 nhóm B, được đánh số từ IB đến VIIIB. Mỗi nhóm A hay B đều chỉ có một cột, trừ nhóm VIIIB có ba cột.

IV. Liên hệ giữa cấu hình electron nguyên tử với vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

Từ cấu hình electron nguyên tử của một nguyên tố hóa học, có thể xác định được vị trí của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn theo quy tắc sau:

- Số thứ tự của ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.

- Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron trong nguyên tử của nguyên tố thuộc chu kì đó.

- Nguyên tố nhóm A có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng ns^1÷2 hoặc ns²np^1÷6 và nguyên tố nhóm B có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng dạng ( n - 1)d^1÷10ns^1÷2.

Với nguyên tố nhóm A, số thứ tự của nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố đó (trừ He).

Ví dụ: Nguyên tử Na (Z = 11) với cấu hình electron nguyên tử là 1s²2s²2p⁶3s¹ có:

+ Số electron = số hiệu nguyên tử = số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn = 11

+ Số lớp electron = số thứ tự chu kì = 3

+ Cấu hình electron lớp ngoài cùng của Na là 3s1, có 1 electron nên nguyên tố Na thuộc nhóm IA.

Lưu ý:

- Nguyên tố nhóm B còn bao gồm các nguyên tố thuộc họ lanthanide và actinide.

- Với nguyên tố nhóm B, số thứ tự của nhóm bằng tổng số electron thuộc hai phân lớp (n - 1)d và ns. Nếu tổng số electron của hai phân lớp (n - 1)d và ns là 8, 9, 10 thì nguyên tố đó thuộc nhóm VIIIB; là 11 thì thuộc nhóm IB; là 12 thì thuộc nhóm IIB.

Ví dụ: Nguyên tử Fe (Z = 26) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² có:

+ Số electron = số hiệu nguyên tử = số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn = 26

+ Số lớp electron = số thứ tự chu kì = 4.

+ Cấu hình electron phân lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng của Fe là 3d⁶4s², có 8 electron nên nguyên tố Fe thuộc nhóm VIIIB.

V. Phân loại nguyên tố

1. Dựa theo cấu hình electron

- Các nguyên tố s, p, d, f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được điền vào phân lớp s, p, d, f tương ứng

Ví dụ:

11Na: 1s²2s²2p⁶3s¹ (nguyên tố s)

13Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ (nguyên tố p)

- Các nhóm A: gồm các nguyên tố nhóm s (IA, IIA) và các nguyên tố p (từ IIA đến VIIIA trừ He)

- Các nhóm B: gồm các nguyên tố d (từ IB đến VIIIB) và các nguyên tố f (lanthanides và actinides)

2. Dựa theo tính chất hóa học

- Dựa vào tính chất hóa học, các nguyên tố hóa học được phân loại thành kim loại, phi kim và khí hiếm.

>>> Xem trọn bộ: Tóm tắt lý thuyết Hóa 10 ngắn gọn Cánh Diều

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Bài 6 bằng Sơ đồ tư duy trong bộ SGK Cánh Diều theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Toploigiai đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Toploigiai để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!