Bảng tuần hoàn hóa học hay bảng nguyên tố luôn là nỗi ám ảnh trong suốt 12 năm học của nhiều bạn học sinh. Theo chương trình dạy căn bản của bộ giáo dục và đào tạo, bảng tuần hoàn xuất hiện trong sách giáo khoa hóa học lớp 8 học kỳ 1, bắt đầu từ đó cho đến năm học 12, bảng tuần hoàn luôn xuất hiện, được sử dụng và có nhiều ý nghĩa quan trọng trong quá trình học hóa học.
Lịch sử hình thành bảng tuần hoàn hóa học ra sao?
Bảng tuần hoàn hóa học có một lịch sử hình thành lâu đời, Mendeleev được xem là một trong những cá nhân đóng góp nhiều nhất trong việc tạo dựng bảng tuần hoàn. Ông sinh tại Verhnie Aremzyani, gần Tobolsk, từ nhỏ đã là một cá nhân ham học hỏi, tài năng, đam mê các nguyên tố hóa học hơn bất kỳ ai, Mendeleev là con đẻ của Ivan Pavlovich Mendeleev và Maria Dmitrievna Mendeleeva.
Những bước phát hiện ban đầu về bảng tuần hoàn hóa học
Nói về các nguyên tố, nó hiện diện từ khi vũ trụ được khai mở cho đến ngày hôm nay. Bắt đầu từ thời đại trung cổ, con người đã biết đến sự tồn tại của các kim loại như vàng, bạc, chì, sắt hay thủy ngân. Cho đến năm 1549, loài người chính thức phát hiện photpho và mãi đến 1869 mới có 63 nguyên tố được phát hiện. Đáng chú ý vào năm 1817 J.Dobereiner phát hiện stronti ở giữa hai nguyên tố bari và canxi.
Ngoài ra vào năm 1862 De Chancourtois đã có bước tiến vượt bật khi tự mình tìm ra cách sắp xếp các nguyên tố hóa học theo chiều tăng dần của khối lượng nguyên tử. Khoảng năm 1864 John Newlands còn tìm ra quy luật chung là mỗi một nguyên tố hóa học đều thể hiện tính chất tương tự nguyên tố ở vị trí thứ 8. Mặc dù vậy như đã đề cập công lớn nhất trong việc tạo lập bảng tuần hoàn chính là Mendeleev.
Mendeleev và sự sáng tạo bảng tuần hoàn hóa học
Vào năm 1860, lúc này Mendeleev là một giáo sư trường đại học Petersburg, tại đây ông đã tự mình thực hiện các bước tiến hành nghiên cứu việc phân loại các nguyên tố. Trải qua quá trình đó, ông đã phát hiện ra sự thay đổi rõ ràng của bảng tuần hoàn nhờ phân biệt tính chất của khối lượng nguyên tử mà người thời đó hay thống nhất gọi chung với cái tên là nguyên tử lượng.
Chính bản thân Mendeleev đã xếp 63 nguyên tố hóa học vào trong 1 bảng tuần hoàn chung, nếu trên cùng xếp chung có nghĩa là cùng họ, nếu xếp chung một hàng là cùng chu kỳ. Như vậy cho đến ngày hôm nay, bảng tuần hoàn mà chúng ta đang sử dụng cũng chính từ Mendeleev phát minh. Mendeleev đã vô cùng thông minh trong việc phát hiện nguyên tố có tính chất thay đổi tuần hoàn theo khối lượng nguyên tử.
Dù mắc phải nhiều ý kiến trái chiều từ các nhà khoa học khác, Mendeleev vẫn tự tin thay đổi khối lượng của một số nguyên tố, đồng thời các ô trống là những nguyên tố vẫn chưa phát hiện. Như vậy có thể thấy Mendeleev là người có công to lớn trong việc sáng tạo bảng tuần hoàn hiện đại ngày nay, bên cạnh đó cũng cho thấy sự nghĩa đối với sự phát triển của các ngành quang học vật lý học nguyên tử tương lai.
Khái niệm về bảng tuần hoàn hóa học như thế nào?
Ở trong sách giáo khoa hóa học lớp 8 cũng có phần định nghĩa bảng tuần hoàn tuy nhiên rất nhiều bạn lại không để ý đến nó. Theo khái niệm từ trang thông tin từ điển bách khoa miễn phí wiki thì bảng tuần hoàn Mendeleev là một phương pháp nhằm liệt kê các nguyên tố hóa học thành dạng bảng, từ việc dựa vào số liệu nguyên tử, cả cấu hình electron và các tính chất hóa học riêng.
Khi theo dõi và quan sát bảng tuần hoàn, bạn cũng có thể nhận ra được rằng toàn bộ nguyên tố được biểu diễn theo trật tự dựa trên số hiệu nguyên từ chiều tăng dần từ thấp đến cao. Bình thường thì dạng tiêu chuẩn của bảng nguyên tố sẽ được sắp xếp bao gồm thành 18 cột và 7 dòng khác nhau, ngoài ra nếu để ý cũng sẽ thấy 2 dòng kép nằm ở bên phía dưới cùng và tách biệt so với bảng tuần hoàn.
Các hàng được gọi chung là chu kỳ trong khi đó các cột được gọi là nhóm. Ngoài ra một số nguyên tố cũng sẽ có tên riêng như Halogen hoặc các nhóm khí hiếm, dưới bàn tay tài tình của Mendeleev, chúng ta có thể tự mình hiểu đồng thời suy ra mối quan hệ giữa các tính chất của nguyên tố với nhau, bảng tuần hoàn trong sách giáo khoa cũng chính là bảng được tất cả các quốc gia trên thế giới thống nhất với nhau.
Cấu tạo của bảng tuần hoàn trong hóa học ra sao?
Khi nhìn vào bảng tuần hoàn, nếu như chưa được hướng dẫn thì sẽ rất khó để người mới có thể hiểu được tính chất cũng như đọc được các nhóm nguyên tố với nhau. Để có thể hiểu được bảng tuần hoàn thì điều đầu tiên bạn cần làm là xem các giá trị được ghi rõ như chu kỳ, nguyên tố và ô nguyên tố, những bạn giỏi hóa sẽ không cần quá nhiều thời gian làm quen cũng như nhớ được cả 1 bảng tuần hoàn.
Ô nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học
Đầu tiên đó chính là ô nguyên tố, nhìn vào ô chúng ta có thể biết được số hiệu nguyên tử, ký hiệu hóa học, tên nguyên tố, ngoài ra còn có thể nắm được nguyên tử khối của nguyên tố. Nên nhớ rằng số hiệu của nguyên tử luôn luôn có số trị bằng với số đơn vị điện tích hạt nhân và số electron. Chẳng hạn nếu số hiệu nguyên tử của Magie là 12 thì nó sẽ ở ô 12 và giá trị liên quan ở mức tương ứng được hiển thị.
Nhóm nguyên tố hóa học
Cuối cùng và cũng rất quan trọng là nhóm nguyên tố, nó sẽ gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau. Cũng chính nhờ có tính chất tương tự như nhau cho nên chúng xếp thành cột theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. Ngoài ra số electron lớp ngoài cùng luôn bằng số thứ tự được đánh dấu của nhóm, cũng có 2 nhóm được phân định gồm A và B.
Chu kỳ hóa học
Chu kỳ cũng là một yếu tố quan trọng cấu thành bảng tuần hoàn, nó có thể được hiểu đơn giản là dãy các nguyên tố, trong đó nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, chúng cũng được sắp xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, ngoài ra nên nhớ số thứ tự chu kỳ bằng lớp của electron.
Hiện tại bảng tuần hoàn thông dụng được thống nhất chia làm 7 chu kỳ khác nhau, nếu nằm ở chu kỳ nhỏ là 1,2 và 3. Trong khi đó chu kỳ lớn là 4, 5, 6, 7. Bên cạnh đó trong các chu kỳ lại có các nguyên tố khác nhau, chu kỳ 6 có nhiều nguyên tố nhất với 32, trong khi đó chu kỳ 1 chỉ có 2 nguyên tố.
Nguyên tắc chung sắp xếp trong tuần hoàn
Hiểu được những nguyên tắc trong bảng tuần hoàn cũng sẽ không quá khó, cần biết rằng có 3 nguyên tắc sắp xếp chung. Một số học sinh học kiểu qua loa, học vẹt nên việc sắp xếp nguyên tố luôn là điều mơ hồ, chính vì thế trong tuần hoàn các nguyên tố luôn được chia làm 3 cách.
Nguyên tắc đầu tiên đó chính là các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần từ thấp cho đến cao của điện tích hạt nhân nguyên tử. Nguyên tắc tiếp theo là nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành một hàng chung và cuối cùng chính là nguyên tố có cùng số electron hóa trị trong nguyên tử được xếp thành cùng 1 cột. Hiểu được cấu tạo trước khi hiểu các nguyên tắc sắp xếp bảng tuần hoàn.
Bảng tuần hoàn hóa học – Vài mẹo nhớ lâu
Bảng tuần hoàn hóa học luôn là một nỗi ác mộng đối với nhiều học sinh, nhưng từ đó người ta lại tự sáng tạo ra những cách nhớ bảng tuần hoàn tương đối thú vị nhưng cũng rất có tác dụng. Đầu tiên dù nhớ theo cách nào thì việc đầu tiên cần làm luôn luôn phải biết nghiên cứu kỹ bảng tuần hoàn, nắm chắc được cấu tạo, cách sắp xếp, vị trí của các nguyên tố cũng như đã đề cập trước đó là các nguyên tắc.
Nhớ theo mẹo cũng là một điều nên làm, đặc biệt là với các bạn mới tập làm quen bảng tuần hoàn. Các bài thơ, câu chơi chữ cũng đã được sáng tạo, tùy vào cách vận dụng và khả năng của cá nhân nên tự biết mình nên làm theo cách nào.
Phổ biến nhất trong khoảng 20 năm nay, trải qua bao thế hệ học sinh đó chính là việc học thuộc bài ca hóa trị. Đó là một bài thơ giúp cho người đọc dễ học thuộc các hóa trị của nguyên tố, với một số bạn có trí nhớ tốt hơn hãy quay lại việc học thuộc những hàng, bảng cột để tăng độ chính xác ở mức cao hơn bình thường.
Ngoài ra nếu như học thuộc bảng tuần hoàn, đừng bao giờ nhồi nhét quá nhiều kiến thức trong cùng 1 ngày, chỉ nên học 2 đến 3 nguyên tố 1 hôm. Bên cạnh đó hãy cố gắng học lại các nguyên tố từ những lần ghi nhớ trước.
Tầm quan trọng của bảng tuần hoàn là thế nào?
Bảng tuần hoàn hóa học luôn luôn ẩn chứa nhiều ý nghĩa quan trọng đối với công cuộc phát triển nghiên cứu khoa học cũng như giáo dục,… Bảng tuần hoàn đã làm thay đổi cả một hệ tư tưởng hóa học của các nhà khoa học từ thế kỷ thứ 17, 18, bắt đầu có những xác lập trong việc đặt hàng các nguyên tố, ngoài ra còn tương tác, phân loại tốt nhất.
Cũng nhờ vào bảng tuần hoàn, con người không cần phải tra cứu từng nguyên tố, tìm hiểu từng tính chất, hóa trị của nguyên tố đó. Luôn hiểu biết được những ký hiệu của nguyên tố hóa học, ngoài ra nó còn giúp ta biết số nguyên tử của nguyên tố. Một điểm siêu quan trọng mà ít người để ý đó là bảng tuần hoàn còn để xác định các giai đoạn và các nhóm của bảng tuần hoàn có nghĩa như thế nào.
Đơn giản, bảng tuần hoàn được tạo ra để ta biết tên của nguyên tố, đối với những cá nhân mới học hóa nó còn giúp làm quen với khối lượng nguyên tử của nguyên tố tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử. Giúp quá trình xác định các loại yếu tố trở nên đơn giản hơn và cuối cùng chính là hiển thị các xu hướng khác nhau.
Tổng kết
Hy vọng sau bài viết trên mọi người cũng đã có những cái nhìn tổng quan về bảng tuần hoàn hóa học, từ đó cũng hiểu biết được khái niệm, tính chất, tầm quan trọng của chúng. Hãy tìm hiểu thêm nhiều thông tin hữu ích khác nữa liên quan đến bảng tuần hoàn vì đó sẽ là hành trang theo bạn suốt quá trình học hóa.