Bài 13. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

I - QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó và ngược lại (xem sơ đồ sau):

Thí dụ  1: Biết nguyên tố có số thứ tự là  19  thuộc chu kì  4, nhóm  IA, có thể suy ra:

Nguyên tử của nguyên tố đó có  19  proton,  19  electron, có  4  lớp electron (vì số lớp electron bằng số thứ tự của chu kì), có  1  electron ở lớp ngoài cùng  (vì số electron lớp ngoài cùng bằng số thứ tự nhóm  A). Đó là nguyên tố kali.

Thí dụ  2: Biết cấu hình electron nguyên tử của một nguyên tố là   1s²2s²2p⁶3s²3p⁴  có thể suy ra:

Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố đó là  16, vậy nguyên tố đó chiếm ô thứ  16  trong bảng tuần hoàn (vì nguyên tử  16  electron,  16  proton, số đơn vị điện tích hạt nhân là  16  bằng số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn) .

Nguyên tố đó thuộc chu kì  3  (vì có  3  lớp electron), nhóm  VIA  (vì có  6  electron lớp ngoài cùng). Đó là nguyên tố lưu huỳnh.

II - QUAN HỆ GIỮA VỊ TRÍ VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN TỐ

Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra những tính chất hóa học cơ bản của nó.

- Tính kim loại, tính phi kim: Các nguyên tố ở các nhóm  IA,IIA,IIIA (trừ hiđro và bo)  có tính kim loại. Các nguyên tố ở các nhóm  VA,VIA,VIIA  có tính phi kim (trừ  antimon, bitmut và poloni).

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

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

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

- Oxit và hiđroxit có tính axit hay bazơ.

Thí dụ: Nguyên tố lưu huỳnh ở ô thứ  16, nhóm  VIA, chu kì  3. Suy ra lưu huỳnh là phi kim.

Hóa trị cao nhất với oxi là  6, công thức của oxit cao nhất là  SO₃.

Hóa trị với hiđro là  2, công thức của hợp chất khí với hiđro là  H₂S.

SO₃  là oxit axit và  H₂SO₄  là axit mạnh.

III - SO SÁNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MỘT NGUYÊN TỐ VỚI CÁC NGUYÊN TỐ LÂN CẬN

Dựa vào quy luật biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có thể so sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận.

Thí dụ: So sánh tính chất hóa học của  P(Z=15)  với   Si(Z=14)  và  S(Z=16), với  N(Z=7)  và  As(Z=33).

Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố  Si,P,S  thuộc cùng một chu kì. Nếu xếp theo thứ tự điện tích hạt nhân tăng dần ta được  Si,P,S.  Trong chu kì, theo chiều điện tích hạt nhân tăng thì tính phi kim tăng. Vậy  P  có tính phi kim yếu hơn  S  và mạnh  hơn  Si.

Trong nhóm   VA, theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, tính phi kim giảm dần. Vì vậy theo thứ tự  N,P,As  thì  P  có tính phi kim yếu hơn  N  và mạnh hơn  As.

Vậy  P  có tính phi kim yếu hơn  N và  S,  hiđroxit  của nó là  H3PO4  có tính axit yếu hơn  HNO₃  và  H₂SO₄.