Giúp sinh viên, giáo viên dịch các văn bản liên quan đến lịch sử ra đời của các nguyên tố, quy tắc sắp xếp các nguyên tố theo nhóm và theo chu kì, tính chất của các nguyên tố và quy luật biến đổi về tính chất của các đơn chất cũng như hợp chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Trang 1PERIODIC TABLE OF THE ELEMENTS BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
1 About the Periodic Table of The
Elements.
The periodic table is the most
important chemistry reference there is It
arranges all the known elements in an
informative array Elements are arranged
left to right and top to bottom in order of
increasing atomic number The different
rows of elements are called periods The
period number of an element signifies the
highest energy level an electron in that
element occupies (in the unexcited state)
The number of electrons in a period
increases as one traverses down the
periodic table; therefore, as the energy level
of the atom increases, the number of energy
sub-levels per energy level increases
Using the data in the table scientists,
students, and others that are familiar with
the periodic table can extract information
concerning individual elements For
instance, a scientist can use carbon's atomic
mass to determine how many carbon atoms
there are in a 1 kilogram block of carbon
People also gain information from the
periodic table by looking at how it is put
1 Giới thiệu về Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Bảng tuần hoàn hóa học là tài liệutham khảo quan trọng nhất Nó sắp xếp tất
cả các nguyên tố đã biết với mục đích cungcấp thông tin Các nguyên tố được sắp xếp
từ trái sang phải và từ trên xuống dưới theothứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử
Các hàng khác nhau của các nguyên
tố này được gọi là chu kì Số thứ tự của chu
kì biểu thị mức năng lượng cao nhất mộtelectron trong nguyên tố đó chiếm (trongtrạng thái không bị kích thích) Trong mộtchu kì của bảng tuần hoàn, số lượng củacác electron tăng lên Vì vậy, khi các mứcnăng lượng của nguyên tử tăng, số lượngphân mức năng lượng cho mỗi cấp độ nănglượng cũng tăng
Với việc sử dụng các dữ liệu trongbảng, các nhà khoa học bảng, học sinh, vànhững người khác nếu quen thuộc với bảngtuần hoàn thì có thể dễ dàng lấy thông tinliên quan đến các nguyên tố riêng biệt Ví
dụ, một nhà khoa học có thể sử dụngcacbon của khối lượng nguyên tử để xácđịnh có bao nhiêu nguyên tử carbon có
Trang 2together By examining an element's
position on the periodic table, one can infer
the electron configuration Elements that lie
in the same column on the periodic table
(called a "group") have identical valance
electron configurationsand consequently
behave in a similar fashion chemically For
instance, all the group 18 elements are inert
gases The periodic table contains an
enormous amount of important
information People familiar with how the
table is put together can quickly determine
a significant amount of information about
an element
The periodic table is a tabular
arrangement of the chemical elements,
organized on the basis of theiratomic
number (number of protons in the
nucleus), electron configurations and
recurring chemical properties Elements are
presented in order of increasing atomic
number, which is typically listed with
the chemical symbol in each box The
standard form of the table consists of a grid
of elements laid out in 18 columns and 7
rows, with a double row of elements below
that The table can also be deconstructed
into four rectangular blocks: the s-block to
trong một khối 1 kg cacbon
Con người cũng lấy được thông tin từbảng tuần hoàn bằng việc nhìn vào cách nóđược sắp xếp với nhau Bằng kiểm tra vị trícủa một nguyên tố trong bảng tuần hoàn,người ta có thể suy ra cấu hình electron.Các phần tử nằm trong cùng một cột trênbảng tuần hoàn (gọi là một "nhóm") có cấuhình electron tương tự nhau và do đó thểhiện tương tự về mặt hóa học Ví dụ, tất cảcác nhóm 18 nguyên tố là các khí trơ Bảngtuần hoàn chứa một số lượng lớn các thôngtin quan trọng Những người quen thuộcvới cách bảng được đặt lại với nhau có thểnhanh chóng xác định một số lượng đáng
kể các thông tin về một nguyên tố
Bảng tuần hoàn là một sự sắp xếpbảng của các nguyên tố hóa học, tổ chứctrên cơ sở của số nguyên tử (số protontrong hạt nhân), cấu hình electron và định
kỳ tính chất hóa học Các nguyên tố đượcthể hiện trong thứ tự tăng dần số hiệunguyên tử, mà thường được liệt kê vớicác ký hiệu hóa học trong mỗi ô Các mẫutiêu chuẩn của bảng bao gồm một mạnglưới các nguyên được đặt ra trong 18 cột và
7 hàng, với một hàng tăng gấp đôi của cácnguyên tố dưới đây Bảng này cũng có thể
Trang 3the left, the p-block to the right, the
d-block in the middle, and the f-d-block below
that
The rows of the table are
called periods; the columns are
called groups, with some of these having
names such as halogens or noble gases
Since, by definition, a periodic table
incorporates recurring trends, the table can
be used to derive relationships between the
properties of the elements and predict the
properties of new, yet to be discovered or
synthesized, elements As a result, a
periodic table provides a useful framework
for analysing chemical behavior, and so the
tables, in various forms, are widely used in
chemistry and other sciences
Although precursors exist, Dmitri
Mendeleev is generally credited with the
publication, in 1869, of the first widely
recognized periodic table He developed his
table to illustrate periodic trends in the
properties of the then-known elements
Mendeleev also predicted some properties
of then-unknown elements that would be
expected to fill gaps in this table Most of
his predictions were proved correct when
the elements in question were subsequently
được cấu tạo lại thành bốn hình chữnhật khối: các khối nguyên tố s bên trái,các khối nguyên tố p bên phải, các khốinguyên tố d ở giữa, và khối nguyên tố f ởdưới cùng
Các hàng của bảng được gọi là cácchu kỳ; các cột được gọi là các nhóm, vớimột số có tên thường như halogen hay khíhiếm Vì, theo định nghĩa, một bảng tuầnhoàn kết hợp các xu hướng định kỳ , bảng
có thể được sử dụng để suy ra mối quan hệgiữa các thuộc tính của các nguyên tố và dựđoán các tính chất mới, chưa được pháthiện hoặc tổng hợp, các nguyên tố Kết quả
là, một bảng tuần hoàn cung cấp một khuônkhổ hữu ích cho việc phân tích tính chấthóa học, và vì vậy các bảng, các hình thứckhác nhau, được sử dụng rộng rãi trong hóahọc và các khoa học khác
Mặc dù tiền chất tồn tại, DmitriMendeleev thường được ghi với việc xuấtbản, năm 1869, công nhận rộng rãi củabảng tuần hoàn đầu tiên Ông đã phát triểnbảng của mình để minh họa cho xu hướngđịnh kỳ trong các thuộc tính của cácnguyên tố sau đó được biết đến Mendeleevcũng dự đoán một số tính chất của cácnguyên tố đó chưa được biết rằng sẽ được
Trang 4discovered Mendeleev's periodic table has
since been expanded and refined with the
discovery or synthesis of further new
elements and the development of new
theoretical models to explain chemical
behavior
In the standard periodic table, the
elements are listed in order of increasing
atomic number (the number of protons in
the nucleus of an atom) A new row
(period) is started when a new electron
shell has its first electron Columns
(groups) are determined by the electron
configuration of the atom; elements with
the same number of electrons in a particular
subshell fall into the same columns
(e.g oxygen and selenium are in the same
column because they both have four
electrons in the outermost p-subshell)
Elements with similar chemical properties
generally fall into the same group in the
periodic table, although in the f-block, and
to some respect in the d-block, the elements
in the same period tend to have similar
properties, as well Thus, it is relatively
easy to predict the chemical properties of
an element if one knows the properties of
the elements around it
dự kiến sẽ lấp đầy những khoảng trốngtrong bảng này Hầu hết các dự đoán củaông đã được chứng minh là đúng khi cácnguyên tố trong câu hỏi đã được phát hiện
ra sau đó Bảng tuần hoàn Mendeleev từ đó
đã được mở rộng và hoàn thiện với cácphát hiện hoặc tổng hợp thêm các nguyên
tố mới và sự phát triển của các mô hình lýthuyết mới để giải thích tính chất hóa học.Trong bảng tuần hoàn chuẩn, cácnguyên tố được liệt kê theo thứ tự tăng sốlượng nguyên tử (số proton trong hạtnhân của một nguyên tử) Một hàng mới(chu kì) được bắt đầu khi một vỏ electronmới có điện tử đầu tiên của nó Cột (nhóm)được xác định bởi cấu hình electron củanguyên tử; nguyên tố có cùng số electrontrong một lớp vỏ riêng biệt rơi vào các cộttương tự (ví dụ như oxi và selen là trongcùng một cột vì cả hai đều có bốn electron
ở lớp ngoài cùng) Các nguyên tố có tínhchất hóa học tương tự thông thường rơi vàocùng một nhóm trong bảng tuần hoàn, mặc
dù trong khối nguyên tố f, và một số kháctrong khối nguyên tố d, các nguyên tố trongcùng một chu kì có xu hướng có tính chấttương tự, là tốt Vì vậy, nó là tương đối dễdàng để dự đoán tính chất hóa học của một
Trang 5The Periodic Law states that: “The
physical and chemical properties of the
elements recur in a systematic and
predictable way when the elements are
arranged in order of increasing atomic
number”
2 Structure of the periodic table of the
element
2.1 Periods
Period is a series of elements which
their atoms have the same number of
electron shells, are arranged in increasing
nuclear charge
A period is a horizontal row in the
periodic table Although groups generally
have more significant periodic trends, there
are regions where horizontal trends are
more significant than vertical group trends,
such as the f-block, where the lanthanides
and actinides form two substantial
horizontal series of elements
Elements in the same period show
trends in atomic radius, ionization
energy, electron affinity, and
electronegativity Moving left to right
across a period, atomic radius usually
decreases This occurs because each
nguyên tố nếu biết các tính chất của cácnguyên tố xung quanh nó
Định luật tuần hoàn phát biểu rằng
“Các tính chất vật lý và hóa học của cácnguyên tố biến thiên một cách tuần hoàn và
có thể dự đoán khi các nguyên tố được sắpxếp theo chiều tăng của số hiệu nguyên tử”
2 Cấu trúc của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố
2.1 Chu kì
Chu kì là dãy các nguyên tố mànguyên tử của chúng có cùng số lớpelectron, được xếp theo chiều điện tích hạtnhân tăng dần
Một chu kì là một hàng ngang trong
bảng tuần hoàn Mặc dù các nhóm thường
có xu hướng quan trọng hơn nhưng cónhững vùng mà xu hướng nằm ngang đáng
kể hơn so với xu hướng nhóm theo chiềudọc, chẳng hạn như khối các nguyên tố f,nơi mà các nguyên tố nhóm Lantan
và Actini tạo thành hai dãy quan trọng theochiều ngang của các nguyên tố
Các nguyên tố trong cùng chu kì có
xu hướng tương tự trong bán kính nguyên
tử, năng lượng ion hoá, ái lực electron và
độ âm điện Chuyển từ trái sang phải quamột chu kì, bán kính nguyên tử thường
Trang 6successive element has an added proton
and electron which causes the electron to
be drawn closer to the nucleus This
decrease in atomic radius also causes the
ionization energy to increase when moving
from left to right across a period The more
tightly bound an element is, the more
energy is required to remove an electron
Electronegativity increases in the same
manner as ionization energy because of the
pull exerted on the electrons by the
nucleus Electron affinity also shows a
slight trend across a period Metals (left
side of a period) generally have a lower
electron affinity than nonmetals (right side
of a period), with the exception of the noble
gases
The periodic table consists of 7 period
are numbered from 1 to 7 The number of
period coincides with the number of
electron shells of atoms of elements in that
period
Introduction of the period:
* Period 1
The first period contains fewer
elements than any other, with only two,
hydrogen and helium They therefore do
not follow the octet rule Chemically,
giảm Điều này xảy ra bởi vì mỗi phần tửliên tiếp có thêm proton và electron mànguyên nhân của electron được rút ra gầngũi hơn với các hạt nhân Giảm bán kínhnguyên tử này cũng khiến năng lượng ionhóa tăng khi di chuyển từ trái sang phải quamột chu kì Các ràng buộc chặt chẽ hơnmột phần tử là năng lượng cần thiết để loại
bỏ một electron Độ âm điện tăng theo cáchtương tự như năng lượng ion hóa vì kéo tácdụng lên các điện tử bằng hạt nhân Ái lựcelectron cũng cho thấy một xu hướng nhẹqua một chu kì Kim loại (bên trái của mộtchu kỳ) thường có một ái lực electron thấphơn so với phi kim (bên phải của một thờikỳ), với ngoại trừ các khí hiếm
Bảng tuần hoàn gồm có 7 chu kì đượcđánh số từ 1 đến 7 Số thứ tự của chu kìtrùng với số lớp electron của nguyên tử cácnguyên tố trong chu kì đó
Giới thiệu các chu kì:
* Chu kì 1 Chu kì đầu tiên chứa ít nguyên tố hơncác chu kỳ khác, chỉ có hai nguyên tố làhiđro và heli Vì thế chúng không tuân theoquy tắc bát tử Về mặt hóa học, heli với
Trang 7helium behaves as a noble gas, and thus is
taken to be part of the group 18 elements
However, in terms of its nuclear structure it
belongs to the s block, and is therefore
sometimes classified as a group 2 element,
or simultaneously both 2 and 18 Hydrogen
readily loses and gains an electron, and so
behaves chemically as both a group 1 and a
group 17 element
* Period 2
The second period contains 8
elements lithium, beryllium, boron,
carbon, nitrogen, oxygen, fluorine,
and neon This period corresponds to the
filling of the 2s and 2p orbitals Period 2
elements obey theoctet rule in that they
need eight electrons to complete
their valence shell The maximum number
of electrons that these elements can
accommodate is ten, two in the 1s orbital,
two in the 2s orbital and six in the 2p
orbital All of the elements in the period
can form diatomic molecules except
beryllium and neon
* Period 3
The third period contains eight elements:
sodium, magnesium, aluminium, silicon,
phosphorus, sulfur, chlorine, and argon
những tính chất của nó được xem là mộtkhí hiếm, và do đó được xem là một phầncủa nhóm 18 nguyên tố Tuy nhiên, về mặtcấu trúc hạt nhân của nó thuộc về khối s, và
do đó đôi khi được phân loại như là mộtnguyên tố nhóm 2, hoặc đồng thời cả 2 và
18 Hiđro dễ mất và nhận một electron, và
do đó thể hiện tính chất hóa học như làmột nguyên tố nhóm 1 và nhóm 17
* Chu kì 2Chu kì hai có 8 nguyên tố: liti, beri, bo,cacbon, nitơ, oxy, flo và neon Chu kì nàytương ứng với các electron điền vào obitan2s và 2p Các nguyên tố của chu kì 2 tuântheo quy tắc bát tử trong đó chúng cần 8electron để hoàn thành vỏ hóa trị Số lượngtối đa electron mà các nguyên tố này có thểchứa được là 10, 2 trong obitan 1s, 2 trongobitan 2s và 6 trong obitan 2p Tất cả cácnguyên tố trong chu kỳ này có thể hìnhthành các phân tử hai nguyên tử trừ beri và neon
* Chu kì 3Chu kì thứ ba bao gồm tám nguyêntố: natri, magiê, nhôm, silic, photpho, lưuhuỳnh, clo và argon Hai nguyên tố đầu tiên
Trang 8The first two, sodium and magnesium, are
members of the s-block of the periodic
table, while the others are members of
the p-block Note that there is a 3d orbital,
but it is not filled until period 4 All of the
period 3 elements occur in nature and have
at least one stable isotope
* Period 4
The fourth period contains 18
elements, beginning with potassium and
ending with krypton As a rule, period 4
elements fill their 4s shells first enough 2
electrons for alkali metals - potassium and
alkaline earth metals - calcium, then
electron continues to fill in their 3d shells
from 1 to 10 electrons for atoms of 10
transition metal elements (from scandium
to zinc) Next electron fill in their 4p shells
for atoms of 6 elements from gallium to
krypton, in that order, however there are
exceptions, such as chromium
* Period 5
The fifth period contains 18 elements,
beginning with rubidium and ending
with xenon As a rule, the distribution of
electrons is also similar period 4, period 5
natri và magiê đều là thành viên của khốinguyên tố s của bảng tuần hoàn, trong khinhững nguyên tố khác là thành viêncủa khối nguyên tố p Lưu ý rằng có mộtobitan 3d, nhưng nó không được điền chođến chu kì 4 Tất cả các nguyên tố của chu
kì có trong tự nhiên và có ít nhất một đồng
vị ổn định
* Chu kì 4 Chu kì bốn chứa 18 nguyên tố, bắtđầu với kali và kết thúc với krypton Theoquy tắc, các nguyên tố của chu kì 4 điềnvào phân lớp 4s đầu tiên cho đủ 2 electron
ở nguyên tử kim loại kiềm kali và kim loạikiềm thổ canxi, sau đó sau đó mới phân bốelectron tiếp tục vào phân lớp 3d từ 1 đến
10 electron cho các nguyên tử của 10nguyên tố kim loại chuyển tiếp (từ Sc đếnZn) Tiếp theo là sự phân bố electron vàophân lớp 4p của các nguyên tử 6 nguyên tố
từ Ga cho đến Kr theo thứ tự, tuy nhiên cónhững trường hợp ngoại lệ, chẳng hạnnhư crom
* Chu kì 5Chu kì năm chứa 18 nguyên tố, bắtđầu với rubidi và kết thúc với xenon Theoquy luật, sự phân bố electron cũng diễn ratương tự chu kì 4, các nguyên tố chu kì 5
Trang 9elements fill their 5s shells first, then their
4d, and 5p shells, in that order, however
there are exceptions, such as rhodium
* Period 6
Period 6 is the first period to include
the f-block, with the lanthanides, and
includes the heaviest stable elements
The sixth period contains 32
elements, beginning with caesium and
ending with radon All subsequent elements
are radioactive As a rule, period 6
elements fill their 6s shells first, then their
4f, 5d, and 6p shells, in that order,
however, the distribution of electrons takes
place more complex
* Period 7
All elements of period 7 are
radioactive This period contains the
heaviest element which occurs naturally on
earth All of the subsequent elements in the
period have been synthesized artificially
This period has not yet completed
Classification of period:
The period 1, 2 and 3 are the small
periods.The period 4, 5, 6 and 7 are the big
periods
điền vào phân lớp 5s đầu tiên, sau đó làphân lớp 4d và phân lớp 5p theo thứ tự đó.Tuy nhiên cũng có những trường hợp ngoại
lệ, chẳng hạn như rhodi
* Chu kì 6 Chu kì 6 là chu kì đầu tiên bao gồmcác nguyên tố f, với các nguyên tố nhómLantan và bao gồm các nguyên tố kim loạinặng
Chu kì sáu có chứa 32 nguyên tố, bắtđầu với cesi và kết thúc với radon Tất cảcác nguyên tố tiếp theo là phóng xạ Theoquy luật, các nguyên tố của chu kì 6 điềnvào phân lớp 6s đầu tiên, sau đó là phân lớp4f, 5d, và 6p của chúng theo thứ tự đó Tuynhiên, sự phân bố electron diễn ra phức tạphơn
* Chu kì 7 Tất cả các nguyên tố của chu kì 7 làchất phóng xạ Chu kì này có chứa cácnguyên tố nặng nhất xảy ra một cách tựnhiên trên trái đất Tất cả những nguyên tốtiếp theo trong chu kì được tổng hợp nhântạo Chu kì này vẫn chưa hoàn thành
Phân loại chu kì:
Các chu kì 1, 2 và 3 là các chu kì nhỏ.Các chu kì 4, 5, 6 và 7 là các chu kì lớn
Trang 102.2 Groups
A group or family is a vertical column
in the periodic table Groups usually have
more significant periodic trends than
periods and blocks, explained below
Modern quantum mechanical theories of
atomic structure explain group trends by
proposing that elements within the same
group generally have the same electron
configurations in their valence
shell Consequently, elements in the same
group tend to have a shared chemistry and
exhibit a clear trend in properties with
increasing atomic number However in
some parts of the periodic table, such as the
d-block and the f-block, horizontal
similarities can be as important as, or more
pronounced than, vertical similarities
Under an international naming
convention, the groups are numbered
numerically from 1 to 18 from the leftmost
column (the alkali metals) to the rightmost
column (the noble gases) Previously, they
were known by roman numerals In
America, the roman numerals were
followed by either an "A" if the group was
in the s- or p-block, or a "B" if the group
was in the d-block The roman numerals
2.2 Nhóm
Một nhóm hoặc họ là một cột dọc trong bảng tuần hoàn Nhóm thường có xu
hướng định kỳ có ý nghĩa nhiều hơn chu kì
và khối và được giải thích như sau Lýthuyết cơ học lượng tử hiện đại của cấutrúc nguyên tử giải thích xu hướng nhómbằng cách cho rằng các nguyên tố trongcùng một nhóm thường có cấu hìnhelectron trong cùng một họ vỏ hóa trị Do
đó, các nguyên tố trong cùng một nhóm có
xu hướng có chung tính chất hóa học và thểhiện một xu hướng rõ ràng trong các thuộctính là tăng số lượng nguyên tử Tuy nhiêntrong một số phần của bảng tuần hoàn,chẳng hạn như các khối các nguyên tố d và
f, sự tương tự theo chiều ngang có thể cũngquan trọng bằng hoặc rõ rệt hơn sự tương
tự theo chiều dọc
Theo một quy ước đặt tên quốc tế,các nhóm được đánh số từ số 1-18 từ cộtbên trái (kim loại kiềm) tới cột ngoài cùngbên phải (khí trơ) Trước đây, chúng đượcgọi bằng chữ số La Mã Ở Mỹ, các chữ số
La Mã đã được theo sau bởi "A" nếu nhóm
là khối các nguyên tố s và p, hoặc một "B"nếu nhóm là khối các nguyên tố d Các chữ
số La Mã sử dụng tương ứng với chữ số
Trang 11used correspond to the last digit of today's
naming convention (e.g the group 4
elements were group IVB, and the group 14
elements was group IVA) In Europe, the
lettering was similar, except that "A" was
used if the group was before group 10, and
"B" was used for groups including and after
group 10 In addition, groups 8, 9 and 10
used to be treated as one triple-sized group,
known collectively in both notations as
group VIII In 1988, the new IUPAC
naming system was put into use, and the
old group names were deprecated
Some of these groups have been
given trivial (unsystematic) names, as seen
in the table below, although some are rarely
used Groups 3–10 have no trivial names
and are referred to simply by their group
numbers or by the name of the first
member of their group (such as 'the
scandium group' for Group 3), since they
display fewer similarities and/or vertical
trends
Elements in the same group tend to
show patterns in atomic radius, ionization
energy, and electronegativity From top to
bottom in a group, the atomic radius of the
elements increase From the top, each
cuối cùng của quy ước đặt tên ngày nay (ví
dụ như các nhóm 4 nguyên tố là nhómIVB, và nhóm 14 nguyên tố là nhómIVA) Tại châu Âu, các ký tự tương tự,ngoại trừ việc "A" đã được sử dụng nếunhóm là trước khi nhóm 10, và "B" đã được
sử dụng cho các nhóm bao gồm và saunhóm 10 Ngoài ra, nhóm 8, 9 và 10 đượccoi như là một nhóm, được gọi chung trongcùng ký hiệu là nhóm VIII Năm 1988, hệthống đặt tên IUPAC mới được đưa vào sửdụng, và các tên nhóm cũ đã bị phản đối Một số nhóm này đã được đặt nhữngcái tên thường mặc dù chỉ một số ít được sửdụng, có thể xem trong bảng dướiđây, Nhóm 3-10 không có tên thường vàthường được gọi đơn giản bằng số nhómhoặc theo tên của các thành viên đầu tiêntrong nhóm của họ (chẳng hạn như 'nhómscanđi' cho nhóm 3 ), bởi vì chúng biểu thị
ít điểm tương đồng theo xu hướng dọc này Các nguyên tố trong cùng một nhóm
có xu hướng thể hiện cùng các tính chấttrong bán kính nguyên tử, năng lượng ionhóa, và độ âm điện Từ trên xuống dướitrong một nhóm, bán kính nguyên tử củacác nguyên tố tăng Từ trên đỉnh, mỗi phần
tử liên tiếp có năng lượng ion hóa thấp hơn
Trang 12successive element has a lower ionization
energy because it is easier to remove an
electron since the atoms are less tightly
bound Similarly, a group has a top to
bottom decrease in electronegativity due to
an increasing distance between valence
electrons and the nucleus There are
exceptions to these trends, however, an
example of which occurs in group 11
where electronegativity increases farther
down the group
2.3 Blocks
Specific regions of the periodic table
can be referred to as blocks in recognition
of the sequence in which the electron shells
of the elements are filled Each block is
named according to the subshell in which
the "last" electron notionally resides The
s-block comprises the first two groups (alkali
metals and alkaline earth metals) as well as
hydrogen and helium The p-block
comprises the last six groups which are
groups 13 to 18 in IUPAC (3A to 8A in
American) and contains, among other
elements, all of the metalloids The d-block
comprises groups 3 to 12 (or 3B to 2B in
American group numbering) and contains
all of thetransition metals The f-block,
vì nó dễ dàng hơn để loại bỏ một electron
từ các nguyên tử bị ràng buộc chặt chẽhơn Tương tự như vậy, độ âm điện trongmột nhóm giảm từ trên xuống dưới dokhoảng cách ngày càng tăng giữa cácelectron hóa trị và hạt nhân Tuy nhiên,vẫn có những ngoại lệ cho những xu hướngnày, ví dụ, trong nhóm 11 nơi độ âm điệntăng mạnh theo chiều dọc
2.3 Khối nguyên tố
Các khu vực đặc trưng của bảng tuầnhoàn được gọi là các khối và được ghi nhậntheo trình tự vỏ electron của các nguyên tốđược lấp đầy Mỗi khối được đặt tên theophân lớp mà các electron "cuối cùng" điềnvào Khối các nguyên tố s bao gồm hainhóm đầu tiên (các kim loại kiềm và kimloại kiềm thổ) cũng như hiđro và heli Cáckhối nguyên tố p gồm sáu nhóm cuối cùng
là các nhóm 13 -18 trong IUPAC (IIIA đếnVIIIA ở Mỹ) và trong số các nguyên tố đó,tất cả các á kim Các khối nguyên tố d baogồm các nhóm 3-12 (hoặc IIIB đến IIBtrong đáng số nhóm của người Mỹ) và chứatất cả các kim loại chuyển tiếp Khối cácnguyên tố f, thường nằm bên dưới của bảng
Trang 13often offset below the rest of the periodic
table, has no group numbers and comprises
lanthanides and actinides
3 Electron configuration
The electron configuration or
organisation of electrons orbiting neutral
atoms shows a recurring pattern or
periodicity The electrons occupy a series
of electron shells (numbered shell 1, shell
2, and so on) Each shell consists of one or
more subshells (named s, p, d, f and g) As
atomic number increases, electrons
progressively fill these shells and subshells
more The electron configuration for neon,
for example, is 1s22s22p6 With an atomic
number of ten, neon has two electrons in
the first shell, and eight electrons in the
second shell – two in the s subshell and six
in the p subshell In periodic table terms,
the first time an electron occupies a new
shell corresponds to the start of each new
period, these positions being occupied by
hydrogen and the alkali metals
Since the properties of an element are
mostly determined by its electron
configuration, the properties of the
elements likewise show recurring patterns
or periodic behaviour, some examples of
tuần hoàn, không có số nhóm và bao gồmcác nguyên tố nhóm Lantan và Actini
3 Cấu hình electron
Cấu hình electron hoặc tổ chức củacác electron quay quanh nguyên tử trungtính cho thấy một mô hình định kỳ hoặc cótính chu kỳ Các electron chiếm một loạtcác lớp electron (đánh số lớp 1, lớp 2, ).Mỗi lớp bao gồm một hoặc nhiều phân lớp(tên là s, p, d, f, g) Khi số hiệu nguyên tửtăng, các electron dần dần lấp đầy nhữnglớp và phân lớp nhiều hơn Ví dụ cấu hìnhelectron cho neon là 1s22s22p6 Với số hiệunguyên tử là mười, neon có hai electrontrong lớp đầu tiên, và tám electron tronglớp thứ hai – hai electron trong phân lớp s
và sáu electron trong phân lớp p Xét vềbảng tuần hoàn, electron đầu tiên chiếmmột lớp mới tương ứng với sự bắt đầu củamỗi chu kì mới, những vị trí bị chiếm bởihiđro và các kim loại kiềm
Vì các tính chất của một nguyên tốđược xác định bởi cấu hình electron của nónên các tính chất của các nguyên tố cũngthể hiện tương tự hay tuần hoàn, một số ví
dụ trong số đó thể hiện đối với bán kínhnguyên tử, năng lượng ion hóa và ái lực
Trang 14which are shown for atomic radius,
ionization energy and electron affinity It is
this periodicity of properties,
manifestations of which were noticed well
before theunderlying theory was developed,
that led to the establishment of the periodic
law and the formulation of the first periodic
table
4 The periodic variation some
properties of the elements
4.1 Atomic radius
The atomic radius is one-half the
distance between the nuclei of two atoms
(just like a radius is half the diameter of a
circle) However, this idea is complicated
by the fact that not all atoms are normally
bound together in the same way Some are
bound by covalent bonds in molecules,
some are attracted to each other in ionic
crystals, and others are held in metallic
crystals Nevertheless, it is possible for a
vast majority of elements to form covalent
molecules in which two like atoms are held
together by a single covalent bond The
covalent radii of these molecules are often
referred to as atomic radii This distance is
measured in picometers Atomic radius
patterns are observed throughout the
electron Đó là tính tuần hoàn của thuộctính, sự biểu hiện đã được nhận thấy trướckhi các lý thuyết cơ bản được phát triển,dẫn đến việc thành lập các định luật tuầnhoàn và xây dựng bảng tuần hoàn đầu tiên
4 Sự biến thiên tuần hoàn một số tính chất của các nguyên tố
4.1 Bán kính nguyên tử
Bán kính nguyên tử là một nửakhoảng cách giữa các hạt nhân của hainguyên tử (giống như một bán kính là mộtnửa đường kính của một vòng tròn) Tuynhiên, ý tưởng này là phức tạp bởi thực tếrằng không phải tất cả các nguyên tửthường được liên kết với nhau trong cùngmột cách Một số đang bị ràng buộc bởiliên kết hóa trị trong phân tử, một số đangthu hút với nhau trong tinh thể ion, vànhững người khác được tổ chức trong cáctinh thể kim loại Tuy nhiên, nó có thể chomột phần lớn các nguyên tố để tạo nênphân tử cộng hóa trị mà trong đó hainguyên tử như được tổ chức lại với nhaubằng một liên kết cộng hóa trị duynhất Các bán kính cộng hóa trị của các
Trang 15periodic table.
Atomic size gradually decreases from
left to right across a period of elements
This is because, within a period or family
of elements, all electrons are added to the
same shell However, at the same time,
protons are being added to the nucleus,
making it more positively charged The
effect of increasing proton number is
greater than that of the increasing electron
number; therefore, there is a greater nuclear
attraction This means that the nucleus
attracts the electrons more strongly, pulling
the atom's shell closer to the nucleus The
valence electrons are held closer towards
the nucleus of the atom As a result, the
atomic radius decreases
Down a group, atomic radius
increases The valence electrons occupy
higher levels due to the increasing quantum
number (n) As a result, the valence
electrons are further away from the nucleus
as ‘n’ increases Electron shielding
prevents these outer electrons from being
attracted to the nucleus; thus, they are
loosely held, and the resulting atomic
radius is large
Atomic radius decreases from left to
phân tử này thường được gọi là bán kính lànguyên tử Khoảng cách này được đo bằngpicometers Mô hình bán kính nguyên tửđược quan sát trong suốt bảng tuần hoàn.Kích thước nguyên tử giảm dần từtrái sang phải trong một chu kì của cácnguyên tố Điều này là bởi vì, trong mộtchu kì hoặc họ của các nguyên tố, tất cả cácelectron được thêm vào cùng một lớp
vỏ Tuy nhiên, cùng lúc đó, các protonđược thêm vào hạt nhân, làm cho nó tíchđiện dương Hiệu quả của việc tăng sốlượng proton là lớn hơn so với số lượngelectron tăng; do đó, có một điểm thu húthạt nhân lớn hơn Điều này có nghĩa rằnghạt nhân thu hút các điện tử mạnh hơn, kéo
vỏ của nguyên tử gần hơn với các hạtnhân Các electron hóa trị được tổ chứcchặt chẽ hơn đối với các hạt nhân nguyên
tử Kết quả là, bán kính nguyên tử giảm
Đi xuống một nhóm, bán kính nguyên
tử tăng Các electron hóa trị chiếm mức cao
do số lớp tăng (n) Kết quả là, các electronhóa trị là ở xa hạt nhân tăng Electron chechắn ngăn cản các electron bên ngoài bị thuhút vào hạt nhân; do đó, chúng được tổchức lỏng lẻo, và bán kính nguyên tử lớn
Bán kính nguyên tử giảm từ trái sang
Trang 16right within a period This is caused by the
increase in the number of protons and
electrons across a period One proton has a
greater effect than one electron;
thus, electrons are pulled towards the
nucleus, resulting in a smaller radius
Atomic radius increases from top to
bottom within a group This is caused by
electron shielding
The electrons in the 4f-subshell,
which is progressively filled from cerium
(element 58) to ytterbium (element 70), are
not particularly effective at shielding the
increasing nuclear charge from the
sub-shells further out The elements
immediately following the lanthanides have
atomic radii which are smaller than would
be expected and which are almost identical
to the atomic radius of the elements
immediately above them Hence hafnium
has virtually the same atomic radius as
zirconium, and tantalum has an atomic
radius similar to niobium, and so forth
This is known as the lanthanide
contraction The effect of the lanthanide
contraction is noticeable up to platinum
(element 78), after which it is masked by a
relativistic effect known as the inert pair
phải trong một chu kì Điều này được gây
ra bởi sự gia tăng về số lượng các proton vàelectron qua một khoảng thời gian Mộtproton có một ảnh hưởng lớn hơn mộtelectron; do đó, các electron được kéo vềhạt nhân, kết quả trong một bán kính nhỏhơn
Bán kính nguyên tử tăng từ trên
xuống dưới trong một nhóm Điều này là
do che chắn electron
Các electron trong phân lớp 4f, cácnguyên tố được điền tăng dần từ xeri(nguyên tố 58) đến ytecbi (nguyên tố 70),không đặc biệt hiệu quả trong việc chechắn các hạt nhân ngày càng tăng từ cácphân lớp ngoài Các nguyên tố ngay saunguyên tố nhóm Lantan có bán kínhnguyên tử nhỏ hơn so với dự đoán và đó làgần như giống hệt với bán kính nguyên tửcủa các thành phần ngay phía trên chúng
Do đó Hafini có hầu như cùng một bánkính nguyên tử như ziriconi , và tantan cóbán kính nguyên tử tương tự như niobi ….Điều này được gọi là sự co Lantan Hiệuquả của sự co Lantan là đáng chú ý đếnbạch kim (nguyên tố 78), sau đó nó đượcche đậy bởi một hiệu ứng tương đối tínhđược gọi là hiệu ứng cặp trơ Sự co khối
Trang 17effect The d-block contraction, which is a
similar effect between the d-block and
p-block, is less pronounced than the
lanthanide contraction but arises from a
similar cause
4.2 Ionization energy
The first ionization energy of the
atom is the menium energy required to
separate the first electron out of the atom in
the basic status For example, to separate 1
mol electron from 1 mol hydrogen atom
according to the process: H H+ + e must
consume an energy by 1312 kJ/mol
The second ionization energy, the
third is the electron energy needed to
separate the 2nd, 3rd out of the
corresponding ion Their value is greater
than the first ionization energy
The lower this energy is, the more
readily the atom becomes a cation
Therefore, the higher this energy is, the
more unlikely it is the atom becomes a
cation Generally, elements on the right
side of the periodic table have a higher
ionization energy because their valence
shell is nearly filled Elements on the left
side of the periodic table have low
ionization energies because of their
nguyên tố d , đó là một hiệu ứng tương tựgiữa khối nguyên tố d và khối nguyên tố p,
ít rõ rệt hơn những nhóm Lantan co nhưngxuất phát từ một nguyên nhân tương tự
4.2 Năng lượng ion hóa
Năng lượng ion hóa thứ nhất củanguyên tử là năng lượng tối thiểu cần đểtách electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử ởtrạng thái cơ bản.Ví dụ: Để tách 1 molelectron ra khỏi 1 mol nguyên tử hiđro theoquá trình: H H+ + e phải tiêu tốn một nănglượng bằng 1312 kJ/mol
Năng lượng ion hóa thứ 2, thứ 3 lànăng lượng cần để tách electron thứ 2, thứ
3 ra khỏi các ion tương ứng Giá trị củachúng lớn hơn năng lượng ion hóa thứ nhất.Năng lượng ion hóa càng thấp thìnguyên tử càng dễ dàng trở thành mộtcation Vì vậy, năng lượng ion hóa càngcao thì nguyên tử khó trở thành một cationhơn Nói chung, các nguyên tố về phía bênphải của bảng tuần hoàn có năng lượng ionhóa cao hơn vì vỏ hóa trị của họ là gầnđầy Các nguyên tố trên bên trái của bảngtuần hoàn có năng lượng ion hóa thấp vì sựsẵn sàng của chúng để mất electron và trởthành cation Như vậy, năng lượng ion hóa