Đang tải... (xem toàn văn)
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.
“Periodic Table of The Elements” PERIODIC TABLE OF THE ELEMENTS BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 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 kilogram block of carbon People also gain information from the periodic table by looking at how it is put together 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 GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 1 Giới thiệu Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Bảng tuần hoàn hóa học tài liệu tham khảo quan trọng Nó xếp tất nguyên tố biết với mục đích cung cấp thông tin Các nguyên tố xếp từ trái sang phải từ xuống theo thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử Các hàng khác nguyên tố gọi chu kì Số thứ tự chu kì biểu thị mức lượng cao electron nguyên tố chiếm (trong trạng thái không bị kích thích) Trong chu kì bảng tuần hoàn, số lượng electron tăng lên Vì vậy, mức lượng nguyên tử tăng, số lượng phân mức lượng cho cấp độ lượng tăng Với việc sử dụng liệu bảng, nhà khoa học bảng, học sinh, người khác quen thuộc với bảng tuần hoàn dễ dàng lấy thông tin liên quan đến nguyên tố riêng biệt Ví dụ, nhà khoa học sử dụng cacbon khối lượng nguyên tử để xác định có nguyên tử carbon có khối kg cacbon Con người lấy thông tin từ bảng tuần hoàn việc nhìn vào cách xếp với Bằng kiểm tra vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn, người ta suy cấu hình electron Các phần tử nằm cột bảng tuần hoàn (gọi "nhóm") có cấu hình electron tương tự thể tương tự mặt hóa học Ví dụ, tất nhóm 18 nguyên tố khí trơ Bảng tuần hoàn chứa số lượng lớn thông “Periodic Table of The Elements” 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 rows, with a double row of elements below that The table can also be deconstructed into four rectangular blocks: the s-block to the left, the p-block to the right, the dblock in the middle, and the f-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 GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A tin quan trọng Những người quen thuộc với cách bảng đặt lại với nhanh chóng xác định số lượng đáng kể thông tin nguyên tố Bảng tuần hoàn xếp bảng nguyên tố hóa học, tổ chức sở số nguyên tử (số proton hạt nhân), cấu hình electron định kỳ tính chất hóa học Các nguyên tố thể thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử, mà thường liệt kê với ký hiệu hóa học ô Các mẫu tiêu chuẩn bảng bao gồm mạng lưới nguyên đặt 18 cột hàng, với hàng tăng gấp đôi nguyên tố Bảng cấu tạo lại thành bốn hình chữ nhật khối: khối nguyên tố s bên trái, khối nguyên tố p bên phải, khối nguyên tố d giữa, khối nguyên tố f Các hàng bảng gọi chu kỳ; cột gọi nhóm, với số có tên thường halogen hay khí Vì, theo định nghĩa, bảng tuần hoàn kết hợp xu hướng định kỳ , bảng sử dụng để suy mối quan hệ thuộc tính nguyên tố dự đoán tính chất mới, chưa phát tổng hợp, nguyên tố Kết là, bảng tuần hoàn cung cấp khuôn khổ hữu ích cho việc phân tích tính chất hóa học, bảng, hình thức khác nhau, sử dụng rộng rãi hóa học khoa học khác Mặc dù tiền chất tồn tại, Dmitri Mendeleev thường ghi với việc xuất bản, năm 1869, công nhận rộng rãi bảng tuần hoàn Ông phát triển bảng để minh họa cho xu hướng định kỳ thuộc tính “Periodic Table of The Elements” nguyên tố sau biết đến Mendeleev dự đoán số tính chất nguyên tố chưa biết dự kiến lấp đầy khoảng trống bảng Hầu hết dự đoán ông chứng minh nguyên tố câu hỏi phát sau Bảng tuần hoàn Mendeleev từ mở rộng hoàn thiện với phát tổng hợp thêm nguyên tố phát triển mô hình lý thuyết để giải thích tính chất hóa học Trong bảng tuần hoàn chuẩn, nguyên tố liệt kê theo thứ tự tăng số lượng nguyên tử (số proton hạt nhân nguyên tử) Một hàng (chu kì) bắt đầu vỏ electron có điện tử Cột (nhóm) xác định cấu hình electron nguyên tử; nguyên tố có số electron lớp vỏ riêng biệt rơi vào cột tương tự (ví dụ oxi selen cột hai có bốn electron lớp cùng) Các nguyên tố có tính chất hóa học tương tự thông thường rơi vào nhóm bảng tuần hoàn, khối nguyên tố f, số khác khối nguyên tố d, nguyên tố chu kì có xu hướng có tính chất tương tự, tốt Vì vậy, tương đối dễ dàng để dự đoán tính chất hóa học nguyên tố biết tính chất nguyên tố xung quanh Định luật tuần hoàn phát biểu “Các tính chất vật lý hóa học nguyên tố biến thiên cách tuần hoàn dự đoán nguyên tố xếp theo chiều tăng số hiệu nguyên tử” Structure of the periodic table of the Cấu trúc bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố element 2.1 Chu kì 2.1 Periods Chu kì dãy nguyên tố mà expected to fill gaps in this table Most of his predictions were proved correct when the elements in question were subsequently discovered 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 The 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” GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A “Periodic Table of The Elements” 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 successive 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 period are numbered from to The number of period coincides with the number of electron shells of atoms of elements in that period Introduction of the period: * Period GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A nguyên tử chúng có số lớp electron, xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần Một chu kì hàng ngang bảng tuần hoàn Mặc dù nhóm thường có xu hướng quan trọng có vùng mà xu hướng nằm ngang đáng kể so với xu hướng nhóm theo chiều dọc, chẳng hạn khối nguyên tố f, nơi mà nguyên tố nhóm Lantan Actini tạo thành hai dãy quan trọng theo chiều ngang nguyên tố Các nguyên tố chu kì có xu hướng tương tự bán kính nguyên tử, lượng ion hoá, lực electron độ âm điện Chuyển từ trái sang phải qua chu kì, bán kính nguyên tử thường giảm Điều xảy phần tử liên tiếp có thêm proton electron mà nguyên nhân electron rút gần gũi với hạt nhân Giảm bán kính nguyên tử khiến lượng ion hóa tăng di chuyển từ trái sang phải qua chu kì Các ràng buộc chặt chẽ phần tử lượng cần thiết để loại bỏ electron Độ âm điện tăng theo cách tương tự lượng ion hóa kéo tác dụng lên điện tử hạt nhân Ái lực electron cho thấy xu hướng nhẹ qua chu kì Kim loại (bên trái chu kỳ) thường có lực electron thấp so với phi kim (bên phải thời kỳ), với ngoại trừ khí Bảng tuần hoàn gồm có chu kì đánh số từ đến Số thứ tự chu kì trùng với số lớp electron nguyên tử nguyên tố chu kì Giới thiệu chu kì: * Chu kì Chu kì chứa nguyên tố “Periodic Table of The Elements” The first period contains fewer elements than any other, with only two, hydrogen and helium They therefore not follow the octet rule Chemically, helium 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 element, or simultaneously both and 18 Hydrogen readily loses and gains an electron, and so behaves chemically as both a group and a group 17 element * Period The second period contains elements lithium, beryllium, boron, carbon, nitrogen, oxygen, fluorine, and neon This period corresponds to the filling of the 2s and 2p orbitals Period 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 The third period contains eight elements: sodium, magnesium, aluminium, silicon, phosphorus, sulfur, chlorine, and argon The 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 All of the period elements occur in nature and have at least one stable isotope * Period The fourth period contains chu kỳ khác, có hai nguyên tố hiđro heli Vì chúng không tuân theo quy tắc bát tử Về mặt hóa học, heli với tính chất xem khí hiếm, xem phần nhóm 18 nguyên tố Tuy nhiên, mặt cấu trúc hạt nhân thuộc khối s, phân loại nguyên tố nhóm 2, đồng thời 18 Hiđro dễ nhận electron, thể tính chất hóa học nguyên tố nhóm nhóm 17 * Chu kì Chu kì hai có nguyên tố: liti, beri, bo, cacbon, nitơ, oxy, flo neon Chu kì tương ứng với electron điền vào obitan 2s 2p Các nguyên tố chu kì tuân theo quy tắc bát tử chúng cần electron để hoàn thành vỏ hóa trị Số lượng tối đa electron mà nguyên tố chứa 10, obitan 1s, obitan 2s obitan 2p Tất nguyên tố chu kỳ hình thành phân tử hai nguyên tử trừ beri neon * Chu kì Chu kì thứ ba bao gồm tám nguyên tố: natri, magiê, nhôm, silic, photpho, lưu huỳnh, clo argon Hai nguyên tố natri magiê thành viên khối nguyên tố s bảng tuần hoàn, nguyên tố khác thành viên khối nguyên tố p Lưu ý có obitan 3d, không điền chu kì Tất nguyên tố chu kì có tự nhiên có đồng vị ổn định * Chu kì Chu kì bốn chứa 18 nguyên tố, bắt 18 đầu với kali kết thúc với krypton Theo GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A “Periodic Table of The Elements” elements, beginning with potassium and ending with krypton As a rule, period elements fill their 4s shells first enough electrons for alkali metals - potassium and alkaline earth metals - calcium, then electron continues to fill in their 3d shells from to 10 electrons for atoms of 10 transition metal elements (from scandium to zinc) Next electron fill in their 4p shells for atoms of elements from gallium to krypton, in that order, however there are exceptions, such as chromium * Period 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 elements fill their 5s shells first, then their 4d, and 5p shells, in that order, however there are exceptions, such as rhodium * Period Period 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 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 All elements of period 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 GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A quy tắc, nguyên tố chu kì điền vào phân lớp 4s cho đủ electron nguyên tử kim loại kiềm kali kim loại kiềm thổ canxi, sau sau phân bố electron tiếp tục vào phân lớp 3d từ đến 10 electron cho nguyên tử 10 nguyên tố kim loại chuyển tiếp (từ Sc đến Zn) Tiếp theo phân bố electron vào phân lớp 4p nguyên tử nguyên tố từ Ga Kr theo thứ tự, nhiên có trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn crom * Chu kì Chu kì năm chứa 18 nguyên tố, bắt đầu với rubidi kết thúc với xenon Theo quy luật, phân bố electron diễn tương tự chu kì 4, nguyên tố chu kì điền vào phân lớp 5s đầu tiên, sau phân lớp 4d phân lớp 5p theo thứ tự Tuy nhiên có trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn rhodi * Chu kì Chu kì chu kì bao gồm nguyên tố f, với nguyên tố nhóm Lantan bao gồm nguyên tố kim loại nặng Chu kì sáu có chứa 32 nguyên tố, bắt đầu với cesi kết thúc với radon Tất nguyên tố phóng xạ Theo quy luật, nguyên tố chu kì điền vào phân lớp 6s đầu tiên, sau phân lớp 4f, 5d, 6p chúng theo thứ tự Tuy nhiên, phân bố electron diễn phức tạp * Chu kì Tất nguyên tố chu kì chất phóng xạ Chu kì có chứa nguyên tố nặng xảy cách tự nhiên trái đất Tất nguyên tố chu kì tổng hợp nhân tạo Chu kì chưa hoàn thành Phân loại chu kì: “Periodic Table of The Elements” Classification of period: The period 1, and are the small periods.The period 4, 5, and are the big periods 2.2 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 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 used correspond to the last digit of today's naming convention (e.g the group 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, and 10 used to be treated as one triple-sized group, known collectively in both notations as GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A Các chu kì 1, chu kì nhỏ Các chu kì 4, 5, chu kì lớn 2.2 Nhóm Một nhóm họ cột dọc bảng tuần hoàn Nhóm thường có xu hướng định kỳ có ý nghĩa nhiều chu kì khối giải thích sau Lý thuyết học lượng tử đại cấu trúc nguyên tử giải thích xu hướng nhóm cách cho nguyên tố nhóm thường có cấu hình electron họ vỏ hóa trị Do đó, nguyên tố nhóm có xu hướng có chung tính chất hóa học thể xu hướng rõ ràng thuộc tính tăng số lượng nguyên tử Tuy nhiên số phần bảng tuần hoàn, chẳng hạn khối nguyên tố d f, tương tự theo chiều ngang quan trọng rõ rệt tương tự theo chiều dọc Theo quy ước đặt tên quốc tế, nhóm đánh số từ số 1-18 từ cột bên trái (kim loại kiềm) tới cột bên phải (khí trơ) Trước đây, chúng gọi chữ số La Mã Ở Mỹ, chữ số La Mã theo sau "A" nhóm khối nguyên tố s p, "B" nhóm khối nguyên tố d Các chữ số La Mã sử dụng tương ứng với chữ số cuối quy ước đặt tên ngày (ví dụ nhóm nguyên tố nhóm IVB, nhóm 14 nguyên tố nhóm IVA) Tại châu Âu, ký tự tương tự, ngoại trừ việc "A" sử dụng nhóm trước nhóm 10, "B" sử dụng cho nhóm bao gồm sau nhóm 10 Ngoài ra, nhóm 8, 10 coi nhóm, gọi chung ký hiệu nhóm VIII Năm 1988, hệ thống đặt tên IUPAC đưa vào sử “Periodic Table of The Elements” 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 successive 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 sblock 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 GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A dụng, tên nhóm cũ bị phản đối Một số nhóm đặt tên thường số sử dụng, xem bảng đây, Nhóm 3-10 tên thường thường gọi đơn giản số nhóm theo tên thành viên nhóm họ (chẳng hạn 'nhóm scanđi' cho nhóm ), chúng biểu thị điểm tương đồng theo xu hướng dọc Các nguyên tố nhóm có xu hướng thể tính chất bán kính nguyên tử, lượng ion hóa, độ âm điện Từ xuống nhóm, bán kính nguyên tử nguyên tố tăng Từ đỉnh, phần tử liên tiếp có lượng ion hóa thấp dễ dàng để loại bỏ electron từ nguyên tử bị ràng buộc chặt chẽ Tương tự vậy, độ âm điện nhóm giảm từ xuống khoảng cách ngày tăng electron hóa trị hạt nhân Tuy nhiên, có ngoại lệ cho xu hướng này, ví dụ, nhóm 11 nơi độ âm điện tăng mạnh theo chiều dọc 2.3 Khối nguyên tố Các khu vực đặc trưng bảng tuần hoàn gọi khối ghi nhận theo trình tự vỏ electron nguyên tố lấp đầy Mỗi khối đặt tên theo phân lớp mà electron "cuối cùng" điền vào Khối nguyên tố s bao gồm hai nhóm (các kim loại kiềm kim loại kiềm thổ) hiđro heli Các khối nguyên tố p gồm sáu nhóm cuối nhóm 13 -18 IUPAC (IIIA đến VIIIA Mỹ) số nguyên tố đó, tất kim Các khối nguyên tố d bao gồm nhóm 3-12 (hoặc IIIB đến IIB “Periodic Table of The Elements” elements, all of the metalloids The d-block comprises groups to 12 (or 3B to 2B in American group numbering) and contains all of thetransition metals The f-block, often offset below the rest of the periodic table, has no group numbers and comprises lanthanides and actinides 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 which 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 The periodic variation some properties of the elements GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A đáng số nhóm người Mỹ) chứa tất kim loại chuyển tiếp Khối nguyên tố f, thường nằm bên bảng tuần hoàn, số nhóm bao gồm nguyên tố nhóm Lantan Actini Cấu hình electron Cấu hình electron tổ chức electron quay quanh nguyên tử trung tính cho thấy mô hình định kỳ có tính chu kỳ Các electron chiếm loạt lớp electron (đánh số lớp 1, lớp 2, ) Mỗi lớp bao gồm nhiều phân lớp (tên s, p, d, f, g) Khi số hiệu nguyên tử tăng, electron lấp đầy lớp phân lớp nhiều Ví dụ cấu hình electron cho neon 1s22s22p6 Với số hiệu nguyên tử mười, neon có hai electron lớp đầu tiên, tám electron lớp thứ hai – hai electron phân lớp s sáu electron phân lớp p Xét bảng tuần hoàn, electron chiếm lớp tương ứng với bắt đầu chu kì mới, vị trí bị chiếm hiđro kim loại kiềm Vì tính chất nguyên tố xác định cấu hình electron nên tính chất nguyên tố thể tương tự hay tuần hoàn, số ví dụ số thể bán kính nguyên tử, lượng ion hóa lực electron Đó tính tuần hoàn thuộc tính, biểu nhận thấy trước lý thuyết phát triển, dẫn đến việc thành lập định luật tuần hoàn xây dựng bảng tuần hoàn Sự biến thiên tuần hoàn số tính chất nguyên tố 4.1 Bán kính nguyên tử “Periodic Table 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 periodic 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 Bán kính nguyên tử nửa khoảng cách hạt nhân hai nguyên tử (giống bán kính nửa đường kính vòng tròn) Tuy nhiên, ý tưởng phức tạp thực tế tất nguyên tử thường liên kết với cách Một số bị ràng buộc liên kết hóa trị phân tử, số thu hút với tinh thể ion, người khác tổ chức tinh thể kim loại Tuy nhiên, cho phần lớn nguyên tố để tạo nên phân tử cộng hóa trị mà hai nguyên tử tổ chức lại với liên kết cộng hóa trị Các bán kính cộng hóa trị phân tử thường gọi bán kính nguyên tử Khoảng cách đo picometers Mô hình bán kính nguyên tử quan sát suốt bảng tuần hoàn Kích thước nguyên tử giảm dần từ trái sang phải chu kì nguyên tố Điều vì, chu kì họ nguyên tố, tất electron thêm vào lớp vỏ Tuy nhiên, lúc đó, proton thêm vào hạt nhân, làm cho tích điện dương Hiệu việc tăng số lượng proton lớn so với số lượng electron tăng; đó, có điểm thu hút hạt nhân lớn Điều có nghĩa hạt nhân thu hút điện tử mạnh hơn, kéo vỏ nguyên tử gần với hạt nhân Các electron hóa trị tổ chức chặt chẽ hạt nhân nguyên tử Kết là, bán kính nguyên tử giảm Đi xuống nhóm, bán kính nguyên tử tăng Các electron hóa trị chiếm mức cao số lớp tăng (n) Kết là, electron hóa trị xa hạt nhân tăng Electron che chắn ngăn cản electron bên bị thu GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 10 “Periodic Table of The Elements” to the nucleus; thus, they are loosely held, and the resulting atomic radius is large Atomic radius decreases from left to right 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 subshells 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 effect The d-block contraction, which is a similar effect between the d-block and pblock, 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 hút vào hạt nhân; đó, chúng tổ chức lỏng lẻo, bán kính nguyên tử lớn Bán kính nguyên tử giảm từ trái sang phải chu kì Điều gây gia tăng số lượng proton electron qua khoảng thời gian Một proton có ảnh hưởng lớn electron; đó, electron kéo hạt nhân, kết bán kính nhỏ Bán kính nguyên tử tăng từ xuống nhóm Điều che chắn electron Các electron phân lớp 4f, nguyên tố điền tăng dần từ xeri (nguyên tố 58) đến ytecbi (nguyên tố 70), không đặc biệt hiệu việc che chắn hạt nhân ngày tăng từ phân lớp Các nguyên tố sau nguyên tố nhóm Lantan có bán kính nguyên tử nhỏ so với dự đoán gần giống hệt với bán kính nguyên tử thành phần phía chúng Do Hafini có bán kính nguyên tử ziriconi , tantan có bán kính nguyên tử tương tự niobi … Điều gọi co Lantan Hiệu co Lantan đáng ý đến bạch kim (nguyên tố 78), sau che đậy hiệu ứng tương đối tính gọi hiệu ứng cặp trơ Sự co khối nguyên tố d , hiệu ứng tương tự khối nguyên tố d khối nguyên tố p, rõ rệt nhóm Lantan co xuất phát từ nguyên nhân tương tự 4.2 Năng lượng ion hóa Năng lượng ion hóa thứ nguyên tử lượng tối thiểu cần để tách electron thứ khỏi nguyên tử trạng thái bản.Ví dụ: Để tách mol electron khỏi mol nguyên tử hiđro theo GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 11 “Periodic Table of The Elements” mol electron from 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 willingness to lose electrons and become cations Thus, ionization energy increases from left to right on the periodic table Another factor that affects ionization energy is electron shielding Electron shielding describes the ability of an atom's inner electrons to shield its positivelycharged nucleus from its valence electrons When moving to the right of a period, the number of electrons increases and the strength of shielding increases As a result, it is easier for valence shell electrons to ionize, and thus the ionization energy decreases down a group The ionization energy of the elements within a period generally increases from left to right This is due to valence shell stability The ionization energy of the elements within a group generally decreases from top to bottom This is due to electron shielding The noble gases possess very high ionization energies because of their full valence shells Note that helium has the highest ionization trình: H H+ + e phải tiêu tốn lượng 1312 kJ/mol Năng lượng ion hóa thứ 2, thứ lượng cần để tách electron thứ 2, thứ khỏi ion tương ứng Giá trị chúng lớn lượng ion hóa thứ Năng lượng ion hóa thấp nguyên tử dễ dàng trở thành cation Vì vậy, lượng ion hóa cao nguyên tử khó trở thành cation Nói chung, nguyên tố phía bên phải bảng tuần hoàn có lượng ion hóa cao vỏ hóa trị họ gần đầy Các nguyên tố bên trái bảng tuần hoàn có lượng ion hóa thấp sẵn sàng chúng để electron trở thành cation Như vậy, lượng ion hóa tăng từ trái sang phải bảng tuần hoàn Một yếu tố khác ảnh hưởng đến lượng ion hóa che chắn electron Electron che chắn mô tả khả electron bên nguyên tử để bảo vệ hạt nhân tích điện dương từ electron hóa trị Khi chuyển qua phải chu kì, số lượng electron tăng che chắn tăng Kết là, dễ dàng cho electron vỏ hóa trị để ion hóa, lượng ion hóa giảm xuống nhóm Năng lượng ion hóa nguyên tố chu kì thường tăng từ trái sang phải Đây ổn định vỏ hóa trị Năng lượng ion hóa nguyên tố nhóm thường giảm từ xuống Điều che chắn electron.Các khí có lượng ion hóa cao vỏ hóa trị đầy đủ Lưu ý heli có lượng ion hóa cao tất nguyên tố GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 12 “Periodic Table of The Elements” energy of all the elements 4.3 Electronegativity Electronegativity can be understood as a chemical property describing an atom's ability to attract and bind with electrons Because electronegativity is a qualitative property, there is no standardized method for calculating electronegativity However, the most common scale for quantifying electronegativity is the Pauling scale, named after the chemist Linus Pauling The numbers assigned by the Pauling scale are dimensionless due to the qualitative nature of electronegativity Electronegativity values for each element can be found on certain periodic tables From left to right across a period of elements, electronegativity increases If the valence shell of an atom is less than half full, it requires less energy to lose an electron than to gain one Conversely, if the valence shell is more than half full, it is easier to pull an electron into the valence shell than to donate one From top to bottom down a group, electronegativity decreases This is because atomic number increases down a group, and thus there is an increased distance between the valence electrons and nucleus, or a greater atomic radius Important exceptions of the above rules include the noble gases, lanthanides, and actinides The noble gases possess a complete valence shell and not usually attract electrons The lanthanides and actinides possess more complicated chemistry that does not generally follow any trends Therefore, noble gases, lanthanides, and actinides not have electronegativity values As for the transition metals, although they have electronegativity values, there is 4.3 Độ âm điện Độ âm điện hiểu đặc tính hóa học mô tả khả nguyên tử để hút gắn kết với electron Bởi độ âm điện đại lượng định tính, phương pháp tiêu chuẩn để tính độ âm điện Tuy nhiên, thước đo chung cho việc định lượng độ âm điện thang Pauling, đặt tên nhà hóa học Linus Pauling Các số thang Pauling quy cho thứ nguyên tính chất định tính độ âm điện Giá trị độ âm điện cho phần tử tìm thấy số bảng tuần hoàn Từ trái sang phải chu kì nguyên tố, độ âm điện tăng Nếu vỏ hóa trị nguyên tử nửa đầy đủ, đòi hỏi lượng để electron để đạt Ngược lại, vỏ hóa trị nửa đầy đủ, dễ dàng để kéo electron vào vỏ hóa trị để tặng Từ xuống nhóm, độ âm điện giảm Điều số nguyên tử tăng xuống nhóm, khoảng cách electron hóa trị hạt nhân tăng, bán kính nguyên tử lớn Trường hợp ngoại lệ quan trọng quy luật bao gồm khí hiếm, nguyên tố nhóm Lantan , Actini Các khí có vỏ hóa trị hoàn chỉnh không thường thu hút electron Các nguyên tố nhóm Lantan actini có hóa học phức tạp mà thường không làm theo xu hướng Vì vậy, khí hiếm, nguyên tố nhóm Lantan, actinid giá trị độ âm điện Đối với kim loại chuyển tiếp, họ có giá trị độ âm điện, có thay đổi chúng qua chu kì lên, xuống nhóm Điều tính chất GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 13 “Periodic Table of The Elements” little variance among them across the period and up and down a group This is because their metallic properties affect their ability to attract electrons as easily as the other elements According to these two general trends, the most electronegative element is fluorine, with 3.98 Pauling units, while caesium is the least, with 0,79 Pauling units 4.4 Electron affinity As the name suggests, electron affinity is the ability of an atom to accept an electron Unlike electronegativity, electron affinity is a quantitative measurement of the energy change that occurs when an electron is added to a neutral gas atom The more negative the electron affinity value, the higher an atom's affinity for electrons Thus, electron affinity is the energy effect of the process: A (gas) + e A- (gas) Electron affinity of a mol of atom is calculated by kJ / mol Generally, nonmetals have more positive electron affinity values than metals Chlorine most strongly attracts an extra electron The electron affinities of the noble gases have not been measured conclusively, so they may or may not have slightly negative values Electron affinity generally decreases down a group of elements because each atom is larger than the atom above it (this is the atomic radius trend) This means that an added electron is further away from the atom's nucleus compared with its position in the smaller atom With a larger distance between the negatively-charged electron and the positively-charged kim loại chúng ảnh hưởng đến khả thu hút electron dễ dàng nguyên tố khác Theo hai xu hướng chung, nguyên tố âm điện flo, với 3,98 đơn vị Pauling, cesi có độ âm điện nhỏ nhất, với 0,79 đơn vị Pauling 4.4 Ái lực electron Như tên cho thấy, lực electron khả nguyên tử nhận điện tử Không giống độ âm điện, lực electron phép đo định lượng lượng thay đổi xảy electron thêm vào nguyên tử khí trung tính Ái lực electron có giá trị âm nhiều hơn, lực cao nguyên tử cho electron Như vậy, lực electron hiệu ứng lượng trình: A (khí) + e A- (khí) Ái lực electron mol nguyên tử tính kJ/mol Nói chung, phi kim loại có giá trị tích cực lực electron kim loại Clo thu hút mạnh mẽ thêm electron Sự thu hút electron khí chưa đo cách thuyết phục, chúng giá trị âm Ái lực electron nói chung giảm xuống nhóm nguyên tố nguyên tử lớn nguyên tử (đây xu hướng bán kính nguyên tử) Điều có nghĩa nhận electron xa hạt nhân nguyên tử so với vị trí nguyên tử nhỏ Với khoảng cách lớn electron tích điện âm hạt nhân tích điện dương, lực hấp dẫn tương đối yếu Vì vậy, lực electron giảm Di chuyển từ trái sang phải qua GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 14 “Periodic Table of The Elements” nucleus, the force of attraction is relatively weaker Therefore, electron affinity decreases Moving from left to right across a period, atoms become smaller as the forces of attraction become stronger This causes the electron to move closer to the nucleus, thus increasing the electron affinity from left to right across a period However, in going down a group, around one-third of elements are anomalous Largely, this is due to the poor shielding by d and f electrons A uniform decrease in electron affinity only applies to group atoms Electron affinity increases from left to right within a period This is caused by the decrease in atomic radius Electron affinity decreases from top to bottom within a group This is caused by the increase in atomic radius 4.5 Metallic Character and Nonmetallic The tendency of an element to lose electrons and form positive ions (cations) is called electropositive or metallic character For example, alkali metals are the most electropositive elements The tendency of an element to accept electrons to form an anion is called its electronegative or non-metallic character For example, chlorine, oxygen and phosphorous show greater electronegative or non-metallic character Metals usually have 1, or electrons in the outermost shell and ionize by giving out these electrons Thus they gain positive charges equal to the number of electrons lost Germanium, tin and lead with four electrons each in the valence shell are also included among the metals Non-metals usually have 5, or chu kì, nguyên tử trở nên nhỏ lực hút mạnh mẽ Điều gây electron di chuyển gần đến hạt nhân, làm tăng lực electron từ trái sang phải qua chu kỳ Tuy nhiên, việc xuống nhóm, khoảng phần ba nguyên tố bất thường Phần lớn, điều che chắn nghèo electron d f Một thống giảm lực electron áp dụng cho nhóm nguyên tử Ái lực electron tăng từ trái sang phải chu kì Điều gây giảm bán kính nguyên tử Ái lực electron giảm từ xuống nhóm Điều gây tăng bán kính nguyên tử 4.5 Tính kim loại phi kim Khuynh hướng nguyên tố electron tạo thành ion dương (cation) gọi điện dương tính kim loại Ví dụ, kim loại kiềm nguyên tố mang điện dương Khuynh hướng nguyên tố mà nhận electron để tạo thành anion gọi điện âm tính phi kim Ví dụ, clo, oxy photpho cho thấy đặc tính điện âm tính phi kim lớn Kim loại thường có 1, electron lớp vỏ ion hóa cách đưa electron Vì vậy, chúng đạt điện tích dương số electron bị Germani, thiếc chì với bốn electron vỏ hóa trị bao gồm nguyên tố kim loại Phi kim loại thường có 5, electron lớp vỏ ion hóa electron nhận Vì vậy, chúng đạt điện tích âm số điện tử nhận GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 15 “Periodic Table of The Elements” electrons in the outermost shell and ionize by accepting electrons Thus they gain a negative charge equal to the number of electrons gained Although carbon and silicon have four electrons each in the valence shell, they are included in the nonmetals Boron is an exception; it has three electrons in the outermost shell but is still included among non-metals Metallic characteristics decrease and non – metallic increase from left to right across a period For example, in the third period, sodium on the extreme left is most metallic The metallic character decreases towards magnesium and aluminium, which are to the right Silicon is midway between metals and non-metals From phosphorus to sulphur to chlorine, non-metallic character gradually increases, chlorine being the most non-metallic in behaviour In the 18 group, argon does not exhibit either metallic or non-metallic character Metallic characteristics increase and non – metallic decrease down a group For example, in the group (alkali metal group), metallicity increased markedly from lithium to cesium and in the group 17 (halogen group), non – metallic decrease from fluorine to iodine Metallic character refers to the level of reactivity of a metal Metals tend to lose electrons inchemical reactions, as indicated by their low ionization energies Within a compound, metalatoms have relatively low attraction for electrons, as indicated by their low electronegativities You can see that the most reactive metals would reside in the lower left portion of the periodic table The most reactive metal is cesium, which is not found in nature as a free element It reacts explosively Mặc dù cacbon silic có bốn electron vỏ hóa trị, chúng bao gồm nguyên tố phi kim Bo ngoại lệ; có ba electron lớp vỏ cùng, nguyên tố phi kim Tính kim loại giảm tính phi kim tăng từ trái sang phải qua chu kì Ví dụ chu kì thứ ba, natri thuộc nhóm kim loại điển hình Tính kim loại giảm theo hướng magiê nhôm, mà bên phải Silic nằm kim loại phi kim loại Từ photpho, lưu huỳnh với clo, tính phi kim tăng dần, clo thể tính phi kim mạnh Trong nhóm 18, argon hai tính kim loại phi kim Tính kim loại tăng tính phi kim giảm xuống nhóm Ví dụ, nhóm (nhóm kim loại kiềm), tính kim loại tăng rõ rệt từ liti đến xesi nhóm 17 (nhóm halogen), tính phi kim giảm dần từ flo đến iot Tính kim loại đề cập đến mức độ phản ứng kim loại Kim loại có xu hướng electron phản ứng hóa học, lượng ion hóa thấp chúng Trong hợp chất, nguyên tử kim loại có lực tương đối thấp với electron, độ âm điện thấp chúng Có thể thấy kim loại nằm phần bên trái bảng tuần hoàn Kim loại phản ứng mạnh cesi, nguyên tố mà không tìm thấy tự nhiên đơn chất Nó phản ứng mạnh mẽ với nước tự cháy không khí Franxi nguyên tố nằm cesi nhóm kim loại kiềm, mà hầu hết thuộc tính không quan sát Phản ứng kim loại dựa trình hình thành hợp chất GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 16 “Periodic Table of The Elements” with water and will ignite spontaneously in air Francium is below cesium in the alkali metal group, but is so rare that most of its properties have never been observed Reactivity of metals is based on processes such as the formation of halide compounds with halogens and how easily they displace hydrogen from dilute acids The metallic character increases as you go down a group Since the ionization energy decreases going down a group (or increases going up a group), the increased ability for metals lower in a group to lose electrons makes them more reactive In addition, the atomic radius increases going down a group, placing the outer electrons further away from the nucleus and making that electron less attracted by the nucleus Nonmetals tend to gain electrons in chemical reactions and have a high attraction for electrons within a compound The most reactive nonmetals reside in the upper right portion of the periodic table Since the noble gases are a special group because of their lack of reactivity, the element fluorine is the most reactive nonmetal It is not found in nature as a free element Fluorine gas reacts explosively with many other elements and compounds and is considered to be one of the most dangerous known substances Note that there is no clear division between metallic and nonmetallic character Relatively, in the periodic table of elements of metals and non-metals are separated by a bold line, to the right is the non-metallic elements, to the left is the metallic elements Who Is The Father of the Periodic Table? halogen với halogen dễ dàng thay hiđro từ axit loãng Tính kim loại tăng xuống nhóm Vì lượng ion hóa giảm xuống nhóm (hoặc tăng lên nhóm), khả tăng cho kim loại thấp nhóm electron làm cho chúng phản ứng mạnh Ngoài ra, bán kính nguyên tử tăng xuống nhóm, đặt electron lớp xa hạt nhân làm cho electron thu hút hạt nhân Phi kim có xu hướng để đạt electron phản ứng hóa học có sức hấp dẫn cao electron hợp chất Phi kim phản ứng mạnh nằm phần phía bên phải bảng tuần hoàn Vì khí nhóm đặc biệt chúng thiếu khả phản ứng, nguyên tố flo phi kim phản ứng mạnh Nó không tìm thấy tự nhiên đơn chất Khí flo phản ứng bùng nổ với nhiều nguyên tố hợp chất khác coi chất nguy hiểm biết đến Lưu ý phân chia rõ ràng kim loại phi kim Một cách tương đối, bảng tuần hoàn nguyên tố kim loại phi kim phân cách đường kẻ đậm, bên phải nguyên tố phi kim, bên trái nguyên tố kim loại Ai cha đẻ bảng tuần hoàn? Đã có nhiều ý kiến không tán thành người xứng đáng xem "cha đẻ" GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 17 “Periodic Table of The Elements” There has been some disagreement about who deserves credit for being the "father" of the periodic table, the German Lothar Meyer or the Russian Dmitri Mendeleev Both chemists produced remarkably similar results at the same time working independently of one another Meyer's 1864 textbook included a rather abbreviated version of a periodic table used to classify the elements This consisted of about half of the known elements listed in order of their atomic In 1868, Meyer constructed an extended table which he gave to a colleague for evaluation Unfortunately for Meyer, Mendeleev's table became available to the scientific community via publication (1869) before Meyer's appeared (1870) Dmitri Ivanovich Mendeleev (18341907), the youngest of 17 children was born in the Siberian town of Tobol'sk where his father was a teacher of Russian literature and philosophy Mendeleev was not considered an outstanding student in his early education After his father's death, he and his mother moved to St Petersburg to pursue a university education After being denied admission to both the University of Moscow and St Petersburg University because of his provincial background and unexceptional academic background, he finally earned a place at the Main Pedagogical Institute (St Petersburg Institute) Upon graduation, Mendeleev took a position teaching science in a gymnasium After a time as a teacher, he bảng tuần hoàn, nhà hóa học người Đức Lothar Meyer hay Dmitri Mendeleev người Nga Cả hai nhà hóa học đưa kết tương tự thời gian, họ làm việc độc lập Quyển sách viết Meyer vào năm 1864 kèm thảo viết tắt bảng tuần hoàn dùng để phân loại nguyên tố Bản thảo đề cập đến khoảng nửa nguyên tố biết xếp theo trọng lượng nguyên tử Năm 1868, Meyer xây dựng bảng tuần hoàn mở rộng mà ông đưa cho đồng nghiệp đánh giá Nhưng không may cho Meyer, bảng tuần hoàn Mendeleev trở nên phổ biến giới khoa học thông qua việc xuất (1869) trước bảng tuần hoàn Meyer xuất (1870) Dmitri Ivanovich Mendeleev (18341907), người trẻ 17 người sinh thị trấn Siberia Tobol'sk nơi cha ông giáo viên văn học triết học Nga Mendeleev không coi học sinh bật năm đầu học Sau chết cha mình, ông mẹ chuyển đến St Petersburg theo học đại học Sau từ chối nhập học vào hai trường Đại học Moscow Đại học St Petersburg lịch sử quê ông ông sinh viên bình thường, cuối ông giành vị trí học viện dạy môn khoa học thức (học viện St Petersburg) Sau tốt nghiệp, Mendeleev đảm nhận vị trí giảng dạy môn khoa học nhà tập thể dục Sau thời gian giáo viên, ông công GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 18 “Periodic Table of The Elements” was admitted to graduate work at St Petersburg University where he earned a Master's degree in 1856 Mendeleev so impressed his instructors that he was retained to lecture in chemistry After spending 1859 and 1860 in Germany furthering his chemical studies, he secured a position as professor of chemistry at St Petersburg University, a position he retained until 1890 While writing a textbook on systematic inorganic chemistry, Principles of Chemistry, which appeared in thirteen editions the last being in 1947, Mendeleev organized his material in terms of the families of the known elements which displayed similar properties The first part of the text was devoted to the well known chemistry of the halogens Next, he chose to cover the chemistry of the metallic elements in order of combining power - alkali metals first , alkaline earths, etc However, it was difficult to classify metals such as copper and mercury which had multiple combining powers Mendeleev noticed patterns in the properties and atomic weights of halogens, alkali metals and alkaline earths metals He observed similarities between the series ClK-Ca , Br-Rb-Sr and I-Cs-Ba In an effort to extend this pattern to other elements, he created a card for each of the 63 known elements Each card contained the element's symbol, atomic weight and its characteristic chemical and physical properties When Mendeleev arranged the cards on a table in order of ascending atomic weight grouping elements of similar properties together in a manner not unlike the card arrangement in his favorite solitare card game, patience, the periodic table was formed From this table, Mendeleev developed his statement of the periodic law nhận luận án tốt nghiệp Đại học St Petersburg nơi ông nhận Thạc sĩ vào năm 1856 Mendeleev ấn tượng giảng viên nên ông giữ lại để làm giảng viên hóa học Sau dành năm 1859 1860 Đức để nghiên cứu hóa học, ông đảm nhận vị trí giáo sư hóa học Đại học St Petersburg, giữ vị trí năm 1890 Trong viết sách hệ thống hóa học vô cơ, nguyên tắc hóa học, tái lần thứ mười ba lần tái cuối vào năm 1947 Mendeleev trình bày tài liệu thuật ngữ nhóm nguyên tố biết có tính chất tương tự Phần đầu sách đề cập nhiều đến nhóm biết đến nhiều hóa học, nhóm halogen Tiếp theo, ông tổng quát nguyên tố kim loại theo thứ tự lực liên kết - kim loại kiềm trước đến kiềm thổ, vv Tuy nhiên, khó để phân loại kim loại đồng thủy ngân có nhiều khả kết hợp Mendeleev ghi nhận giống tính chất khối lượng nguyên tử nguyên tố nhóm halogen, kim loại kiềm kim loại kiềm thổ Ông quan sát tương tự nguyên tố Cl-K-Ca, BrRb-Sr I-Cs-Ba Trong nỗ lực để mở rộng tính chất đến nguyên tố khác, ông tạo thẻ cho nguyên tố số 63 nguyên tố biết Mỗi thẻ có chứa kí hiệu nguyên tử, khối lượng nguyên tử , tính chất hóa học vật lý đặc trưng Khi Mendeleev xếp thẻ bảng theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử , nhóm nguyên tố có tính chất tương tự theo cách riêng không giống xếp thẻ trò chơi thẻ Solitare yêu thích mình, cách kiên nhẫn, bảng tuần hoàn hình thành Từ bảng này, GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 19 “Periodic Table of The Elements” and published his work On the Relationship of the Properties of the Elements to their Atomic Weights in 1869 The advantage of Mendeleev's table over previous attempts was that it exhibited similarities not only in small units such as the triads but also showed similarities in an entire network of vertical, horizontal, and diagonal relationships In 1906, Mendeleev came within one vote of being awarded the Nobel Prize for his work At the time that Mendeleev developed his periodic table since the experimentally determined atomic masses were not always accurate, he reordered elements despite their accepted masses For example, he changed the weight of beryllium from 14 to This placed beryllium into Group above magnesium whose properties it more closely resembled than where it had been located above nitrogen In all Mendeleev found that 17 elements had to be moved to new positions from those indicated strictly by atomic weight for their properties to correlate with other elements These changes indicated that there were errors in the accepted atomic weights of some elements However, even after corrections were made by redetermining atomic weights, some elements still needed to be placed out of order of their atomic weights From the gaps present in his table, Mendeleev predicted the existence and properties of unknown elements which he called eka-aluminum, eka-boron, and ekasilicon The elements gallium, scandium and germanium were found later to fit his predictions quite well In addition to the fact that Mendeleev's table was published before Meyers', his work was more extensive predicting new or missing elements In all Mendeleev predicted the Mendeleev phát triển phát biểu ông định luật tuần hoàn xuất thành với tựa để Mối quan hệ tính chất khối lượng nguyên tử nguyên tố vào năm 1869 Thuận lợi bảng Mendeleev qua nỗ lực thể tương tự không đơn vị nhỏ nhóm ba nguyên tố mà cho thấy tương đồng toàn mối quan hệ theo chiều dọc, chiều ngang đường chéo Năm 1906, Mendeleev người bầu trao giải Nobel cho công trình nghiên cứu Tại thời điểm Mendeleev phát triển bảng tuần hoàn ông kể từ khối lượng nguyên tử thực nghiệm xác định chưa xác, ông xếp lại thứ tự nguyên tố khối lượng chúng chấp nhận Ví dụ, ông thay đổi trọng lượng beri từ 14 xuống Beri đặt vào nhóm mà tính chất chúng có phần giống magiê vị trị nằm nitơ Trong tất nguyên tố biết, Mendeleev nhận thấy 17 nguyên tố phải xếp vào vị trí từ xác định cách chặt chẽ khối lượng nguyên tử để biết tính chất chúng có liên quan đến tính chất nguyên tố khác Những thay đổi có sai sót việc quy ước khối lượng nguyên tử số nguyên tố Tuy nhiên, sau chỉnh sửa thực việc xác định lại khối lượng nguyên tử, số nguyên tố cần phải đưa khỏi xếp theo khối lượng nguyên tử chúng Từ khoảng trống xuất bảng mình, Mendeleev dự đoán tồn tính chất nguyên tố chưa biết mà ông gọi eka-nhôm, ekabo eka-silic Các nguyên tố gali, scandi germani tìm thấy sau đó, phù GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 20 “Periodic Table of The Elements” existence of 10 new elements, of which seven were eventually discovered - the other three, atomic weights 45, 146 and 175 not exist He also was incorrect in suggesting that the element pairs of argonpotassium, cobalt-nickel and telluriumiodine should be interchanged in position due to inaccurate atomic weights Although these elements did need to be interchanged, it was because of a flaw in the reasoning that periodicity is a function of atomic weight hợp với dự đoán ông Hơn bảng Mendeleev công bố trước bảng Meyer, bảng ông mang tính dự đoán tổng quát nguyên tố tích Mendeleev dự đoán tồn 10 nguyên tố mới, có bảy tìm ba nguyên tố lại có khối lượng nguyên tử 45, 146 175 không tồn Ông sai việc đề xuất cặp nguyên tử argon-kali, coban-niken telu-iot nên thay đổi vị trí khối lượng nguyên tử không xác Mặc dù nguyên tố không cần phải thay đổi cho theo mối liên quan tuần hoàn hàm khối lượng nguyên tử GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 21 “Periodic Table of The Elements” LỜI CẢM ƠN! Sau thời gian nghiên cứu, đề tài “Periodic Table of The Elements” hoàn thành Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy Dương Tuấn Quang hướng dẫn tận tình suốt trình xây dựng hoàn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Huế tất thầy cô giáo tận tình giảng dạy, trang bị kiến thức cho em suốt trình học tập, nghiên cứu Tuy có nhiều cố gắng, kiến thức hạn hẹp vốn từ vựng thuật ngữ hạn chế, ỏi trình bày đề tài em sơ sài, nhiều thiếu sót, dịch chưa sát Em mong nhận ý kiến đóng góp từ quý thầy cô để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn! GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 22 “Periodic Table of The Elements” KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu hoàn thành đề tài, bước đầu em thu nhiều kết cho thân Đó trau dồi thêm vốn kiến thức Hóa học, đặc biệt tăng thêm vốn từ vựng tiếng anh chuyên ngành Đó kiến thức bổ ích cho em sau trình giảng dạy Vì thời gian lực có hạn, đề tài không tránh sai sót Rất mong thông cảm ý kiến đóng góp xây dựng quý thầy cô bạn để đề tài hoàn thiện Một lần xin bày tỏ lòng cảm ơn đến thầy Dương Tuấn Quang bạn tạo điều kiện giúp em hoàn thành đề tài GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 23 “Periodic Table of The Elements” TÀI LIỆU THAM KHẢO http://www.chemicool.com/ http://periodic.lanl.gov/index.shtml http://www.chemicalelements.com/elements/mo.html GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 24 [...]... 4f, các nguyên tố được điền tăng dần từ xeri (nguyên tố 58) đến ytecbi (nguyên tố 70), không đặc biệt hiệu quả trong việc che chắn các hạt nhân ngày càng tăng từ các phân lớp ngoài Các nguyên tố ngay sau nguyên tố nhóm Lantan có bán kính nguyên tử nhỏ hơn so với dự đoán và đó là gần như giống hệt với bán kính nguyên tử của các thành phần ngay phía trên chúng Do đó Hafini có hầu như cùng một bán kính nguyên. .. của bảng tuần hoàn có năng lượng ion hóa cao hơn vì vỏ hóa trị của họ là gần đầy Các nguyên tố trên bên trái của bảng tuần hoàn có năng lượng ion hóa thấp vì sự sẵn sàng của chúng để mất electron và trở thành cation Như vậy, năng lượng ion hóa tăng từ trái sang phải trong bảng tuần hoàn Một yếu tố khác ảnh hưởng đến năng lượng ion hóa là sự che chắn electron Electron che chắn mô tả khả năng của các electron... với nhiều nguyên tố và các hợp chất khác và được coi là một trong những chất nguy hiểm nhất được biết đến Lưu ý rằng không có sự phân chia rõ ràng giữa kim loại và phi kim Một cách tương đối, trong bảng tuần hoàn các nguyên tố kim loại và phi kim được phân cách bằng đường kẻ đậm, bên phải là các nguyên tố phi kim, bên trái là các nguyên tố kim loại 5 Ai là cha đẻ của bảng tuần hoàn? Đã có nhiều ý kiến... chất và khối lượng nguyên tử của các nguyên tố nhóm halogen, các kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ Ông quan sát tương tự giữa các nguyên tố như Cl-K-Ca, BrRb-Sr và I-Cs-Ba Trong một nỗ lực để mở rộng tính chất này đến các nguyên tố khác, ông đã tạo ra một tấm thẻ cho mỗi nguyên tố trong số 63 nguyên tố đã biết Mỗi thẻ có chứa kí hiệu của nguyên tử, khối lượng nguyên tử , tính chất hóa học và vật lý... Điều này là bởi vì số nguyên tử tăng xuống một nhóm, và do đó là một khoảng cách giữa các electron hóa trị và hạt nhân tăng, hoặc bán kính nguyên tử lớn hơn Trường hợp ngoại lệ quan trọng trong quy luật trên đây bao gồm các khí hiếm, nguyên tố nhóm Lantan , và Actini Các khí hiếm có một vỏ hóa trị hoàn chỉnh và không thường thu hút các electron Các nguyên tố nhóm Lantan và actini có hóa học phức tạp hơn... teacher, he bảng tuần hoàn, nhà hóa học người Đức Lothar Meyer hay Dmitri Mendeleev người Nga Cả hai nhà hóa học này đều đưa ra kết quả tương tự cùng một thời gian, họ đều làm việc độc lập Quyển sách được viết bởi Meyer vào năm 1864 kèm một bản thảo viết tắt về bảng tuần hoàn dùng để phân loại các nguyên tố Bản thảo này đề cập đến khoảng một nửa các nguyên tố đã biết được sắp xếp theo trọng lượng nguyên. .. trưng Khi Mendeleev sắp xếp các thẻ trên một bảng theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử , nhóm các nguyên tố có tính chất tương tự nhau theo cách riêng chứ không giống như sự sắp xếp các tấm thẻ trong trò chơi thẻ Solitare yêu thích của mình, một cách kiên nhẫn, bảng tuần hoàn đã được hình thành Từ bảng này, GVHD: PGS.TS Dương Tuấn Quang SVTH: Phạm Thị Hồng Phượng – Hóa 3A 19 “Periodic Table of... đoán của ông Hơn thế nữa là bảng Mendeleev đã được công bố trước bảng của Meyer, bảng của ông mang tính dự đoán tổng quát hơn về các nguyên tố mới hoặc mất tích Mendeleev dự đoán sự tồn tại của 10 nguyên tố mới, trong đó có bảy đã được tìm ra còn ba nguyên tố còn lại có khối lượng nguyên tử là 45, 146 và 175 không tồn tại Ông cũng đã sai trong việc đề xuất rằng các cặp nguyên tử argon-kali, coban-niken... được các electron trong các phản ứng hóa học và có một sức hấp dẫn cao đối với các electron trong một hợp chất Phi kim phản ứng mạnh nhất nằm ở phần phía trên bên phải của bảng tuần hoàn Vì các khí hiếm là một nhóm đặc biệt bởi vì chúng thiếu khả năng phản ứng, nguyên tố flo là phi kim phản ứng mạnh nhất Nó không được tìm thấy trong tự nhiên như một đơn chất Khí flo phản ứng bùng nổ với nhiều nguyên tố. .. của các phản ứng của một kim loại Kim loại có xu hướng mất electron trong phản ứng hóa học, được chỉ ra bởi năng lượng ion hóa thấp của chúng Trong một hợp chất, nguyên tử kim loại có ái lực tương đối thấp với các electron, được chỉ ra bởi độ âm điện thấp của chúng Có thể thấy rằng các kim loại nằm ở phần dưới bên trái của bảng tuần hoàn Kim loại phản ứng mạnh nhất là cesi, nguyên tố mà không được tìm ... nhiều kết cho thân Đó trau dồi thêm vốn kiến thức Hóa học, đặc biệt tăng thêm vốn từ vựng tiếng anh chuyên ngành Đó kiến thức bổ ích cho em sau trình giảng dạy Vì thời gian lực có hạn, đề tài không... Vì vậy, tương đối dễ dàng để dự đoán tính chất hóa học nguyên tố biết tính chất nguyên tố xung quanh Định luật tuần hoàn phát biểu “Các tính chất vật lý hóa học nguyên tố biến thiên cách tuần hoàn... this table Most of his predictions were proved correct when the elements in question were subsequently discovered Mendeleev's periodic table has since been expanded and refined with the discovery