Bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1. Kiến thức trọng tâm

Định luật tuần hoàn là định luật cơ bản nhất của hóa học, do nhà bác học người Nga Dmitri Mendeleev phát biểu năm 1869. Nội dung định luật: tính chất của các nguyên tố và thành phần, tính chất của các đơn chất và hợp chất của chúng biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử.

Khi Mendeleev xây dựng bảng tuần hoàn đầu tiên, ông sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng của nguyên tử khối và đã mạnh dạn chừa lại những ô trống cho các nguyên tố chưa được phát hiện, đồng thời dự đoán trước tính chất của chúng. Sau này, các nguyên tố đó đều được tìm thấy với tính chất đúng như dự đoán, khẳng định tính đúng đắn của định luật tuần hoàn.

Ý nghĩa của bảng tuần hoàn rất to lớn. Thứ nhất, từ vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, ta có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nó: số lớp electron, số electron lớp ngoài cùng, từ đó dự đoán tính kim loại hay phi kim. Thứ hai, ta có thể dự đoán tính chất của các đơn chất và hợp chất, ví dụ tính axit, bazơ của oxit và hidroxit. Thứ ba, bảng tuần hoàn giúp so sánh tính chất của các nguyên tố với nhau, tìm ra các nguyên tố có tính chất tương tự để thay thế trong công nghiệp.

2. Ví dụ minh họa

Nguyên tố $X$ ở chu kì $4$, nhóm $2$. Dự đoán tính chất cơ bản của $X$ và công thức oxit, hidroxit của nó.

Lời giải: $X$ ở chu kì $4$ nên có $4$ lớp electron; ở nhóm $2$ nên có $2$ electron lớp ngoài cùng. $X$ là kim loại (đó là canxi, $Ca$). Oxit của $X$ là $XO$, tức $CaO$, là oxit bazơ. Hidroxit của $X$ là $X(OH)_2$, tức $Ca(OH)_2$, là bazơ.

3. Ghi nhớ

• Định luật tuần hoàn: tính chất của các nguyên tố và hợp chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.
• Mendeleev đã dự đoán đúng các nguyên tố chưa biết, chứng tỏ tính đúng đắn của định luật.
• Từ vị trí trong bảng tuần hoàn có thể suy ra cấu tạo nguyên tử và dự đoán tính chất của nguyên tố.