- Nguyên tắc 3: Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được sắp xếp thành một cột.
+ Electron hóa trị là những electron có khả năng tham gia hình thành liên kết hóa học [electron lớp ngoài cùng hoặc phân lớp kế ngoài cùng chưa bão hòa].
II. CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
1. Ô nguyên tố
- Mỗi nguyên tố hóa học được xếp vào một ô của bảng gọi là ô nguyên tố.
- Số thứ tự của ô nguyên tố đúng bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó.
2. Chu kì
a] Định nghĩa
- Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được sắp xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
b] Giới thiệu các chu kì
- Chu kì 1: gồm 2 nguyên tố $H\,[Z=1]$ đến $He\,[Z=2]$.
- Chu kì 2: gồm 8 nguyên tố $Li\,[Z=3]$ đến $Ne\,[Z=10]$.
- Chu kì 3: gồm 8 nguyên tố $Na\,[Z=11]$ đến $Ar\,[Z=18]$.
- Chu kì 4: gồm 18 nguyên tố $K\,[Z=19]$ đến $Kr\,[Z=36]$.
- Chu kì 5: gồm 18 nguyên tố $Rb\,[Z=37]$ đến $Xe\,[Z=54]$.
- Chu kì 6: gồm 32 nguyên tố $Cs\,[Z=55]$ đến $Rn\,[Z=86]$.
- Chu kì 7: Bắt đầu từ nguyên tố $Fr\,[Z=87]$ đến nguyên tố có $Z=110$, đây là một chu kì chưa hoàn thành.
c] Phân loại chu kì
- Chu kì $1,\, 2,\, 3$ là các chu kì nhỏ.
- Chu kì $4,\, 5,\, 6,\, 7$ là các chu kì lớn.
$ \Rightarrow$ Nhận xét:
- Các nguyên tố trong cùng chu kì có số lớp electron bằng nhau và bằng số thứ tự của chu kì.
- Mở đầu chu kì là kim loại kiềm, gần cuối chu kì là halogen [trừ chu kì 1]; cuối chu kì là khí hiếm.
- 2 hàng cuối bảng là 2 họ nguyên tố có cấu hình electron đặc biệt: Lantan và Actini.
+ Họ Lantan: gồm 14 nguyên tố đứng sau $La\,[Z=57]$ thuộc chu kì 6.
+ Họ Actini: gồm 14 nguyên tố sau $Ac\,[Z=89]$ thuộc chu kì 7.
3. Nhóm nguyên tố
a] Định nghĩa
- Nhóm nguyên tố là tập hợp các nguyên tố mà nguyên tử có cấu hình electron tương tự nhau, do đó có tính chất hóa học gần giống nhau và được sắp xếp thành một cột.
b] Phân loại
- Bảng tuần hoàn chia thành 8 nhóm A [đánh số từ IA đến VIIIA] và 8 nhóm B [đánh số từ IB đến VIIIB]. Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm 3 cột.
- Nguyên tử các nguyên tố trong cùng một nhóm có số electron hóa trị bằng nhau và bằng số thứ tự của nhóm [trừ hai cột cuối của nhóm VIIIB].
* Nhóm A:
- Nhóm A gồm 8 nhóm từ IA đến VIIIA.
- Các nguyên tố nhóm A gồm nguyên tố $s$ và nguyên tố $p$:
+ Nguyên tố $s$: Nhóm IA [nhóm kim loại kiềm, trừ $H$] và nhóm IIA [kim loại kiềm thổ].
+ Nguyên tố $p$: Nhóm IIIA đến VIIIA [trừ $He$].
- STT nhóm = Số $e$ lớp ngoài cùng = Số $e$ hóa trị [Ngoại lệ: Số $e$ hóa trị = 9, 10 thuộc nhóm VIIIB]
Bảng tuần hoàn sắp xếp tất cả các nguyên tố đã biết thành các chu kỳ và nhóm tương ứng với các tính chất hóa học cụ thể. Các phản ứng xảy ra có thể dự đoán nếu bạn hiểu cách sắp xếp bảng tuần hoàn.
Có bao nhiêu nhóm trong bảng tuần hoàn hóa học?
Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học có 18 nhóm, mỗi nhóm đại diện cho một loại tính chất cụ thể. Các nguyên tố trong cùng một nhóm hay cột đều có cùng số electron hóa trị.
Nhóm 1: nhóm này được gọi là các kim loại kiềm, ngoại trừ hidro. Các kim loại này có phản ứng mạnh và rất nhạy cảm với nước. Đa phần chúng nằm ở dạng hợp chất, mỗi nguyên tố chỉ có một electron hóa trị.
Nhóm 2: các kim loại kìm thổ là những kim loại có phản ứng mạnh thứ hai. Chúng cũng là chất khử rất tốt. Các kim loại kiềm thổ cho electron trong các phản ứng hóa học. Các nguyên tố trong nhóm này đều có hai electron hóa trị.
Nhóm 3-12: còn được gọi là kim loại chuyển tiếp, các nguyên tố này hình thành hai hoặc nhiều trạng thái oxy hóa. Những kim loại này tương đối ổn định và không phản ứng mạnh như kim loại kiềm và kiềm thổ. Hầu hết các kim loại chuyển tiếp đều mạnh và cứng nhưng dễ uốn. Chúng cũng lấp lánh và đó nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. Chúng đều có hai electron hóa trị.
Nhóm 13: đây là nhóm Boron. Các nguyên tố trong nhóm này có ba electron hóa trị. Chúng cũng có tính chất kim loại. Bao gồm bo [B], nhôm [Al], gali [Ga], indium [In], thallium [Tl] và nihonium [Nh].
Nhóm 14: nhóm này được gọi là nhóm cacbon và bao gồm cacbon [C], silic [Si], gecmani [Ge], thiếc [Sn], chì [Pb] và flerovium [Fl]. Mỗi nguyên tố này có năm electron hóa trị. Hầu hết các nguyên tố này khá phổ biến trên vỏ trái đất. Carbon là nguyên tố quan trọng nhất vì nó đóng vai trò là xương sống của các hợp chất hữu cơ chính là sự sống.
Nhóm 15: đây là nhóm nguyên tố nito. Các nguyên tố trong nhóm này là nitơ [N], phốt pho [P], asen [As], antimon [Sb], bitmut [Bi], và moscovium [Mc]. Mỗi nguyên tố này có sáu electron hóa trị. Chúng có hành vi hóa học chung nhưng tính chất vật lý khác nhau.
Nhóm 16: Nhóm này được gọi là họ Oxy hay Chalcogens. Các nguyên tố thuộc nhóm này là oxy [O], lưu huỳnh [S], selen [Se], tellurium [Te], polonium [Po], và hepmorium [Lv]. Mỗi nguyên tố này có sáu electron hóa trị. Oxy là nguyên tố quan trọng nhất trong nhóm này vì nó cấu tạo nên nước [H2O] và hàng loạt hợp chất quan trọng khác.
Nhóm 17: đây là nhóm halogen, được đặt tên theo khả năng tạo muối của chúng. Từ nguyên của nó theo tiếng Hy Lạp là hal [muối] và gen[hình thành]. Các nguyên tố trong nhóm này là flo [F], clo [Cl], brom [Br], iot [I], astatine [At], và tennessine [Ts]. Chúng có phản ứng với kim loại kìm, kim loại kiềm thổ. Mỗi nguyên tố có bảy electron hóa trị.
Nhóm 18: còn được gọi là khí quý, các nguyên tố trong nhóm này rất bền vì chúng đều có tám electron hóa trị. Các khí quý bao gồm helium [He], neon [Ne], argon [Ar], krypton [Kr], xenon [Xe], radon [Rn] và oganesson [Og]. Chúng ít phải ứng nhất trong tất cả các nguyên tố và chủ yếu được tìm thấy ở dạng tinh chất. Rất ít hợp chất được hình thành tự nhiên từ các nguyên tố này.