Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 1

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

H THNG TUN HOÀN
CÁC NGUYÊN T HÓA HC

 Phn 1: LI M U  GII THI TÀI

Đến giữa thế kỷ thứ XIX thế giới đã tích lũy được nhiều kiến thức và tài liệu thực
nghiệm về các nguyên tố hóa học. Chẳng hạn, đến lúc bấy giờ đã có hơn 60 nguyên tố
được phát minh, nhiều hợp chất hóa học khác nhau đã được nghiên cứu, nhiều tính chất
lý học, hóa học đặc trưng của các nguyên tố, hợp chất đã được thiết lập
Tuy nhiên, sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghiệp lúc bấy giờ đòi hỏi
phải tiếp tục nghiên cứu về các nguyên tố và hợp chất của chúng một cách mạnh mẽ và
có hệ thống. Điều này đặt ra cho các nhà hóa học vấn đề hệ thống hóa cácnguyên tố để
tìm ra những quy luật chung nói lên mối liên hệ giữa chúng với nhau.
Trong bối cảnh đó, định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa
học nổi tiếng của Mendeleev ra đời và sau này kết hợp cùng với quan niệm hiện đại để
xây dựng bảng Hệ thống tuần hoàn ngày nay.
Qua quá trình tìm hiểu và tự nghiên cứu, chúng ta sẽ trình bày các cơ sở ý thuyết
để xây dựng bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố (chu kỳ, nhóm, phân nhóm, ô) theo
quan niệm hiện đại. Và trên cơ sở lý thuyết đó cùng với cấu trúc vỏ electron nguyên tử,
chúng ta sẽ sắp xếp các nguyên tố từ số 11 đến 46 vào các chu kỳ, nhóm, phân nhóm và
ô thích hợp (dạng bảng ngắn).
Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 2

VAA


Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 3

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

2. Chu k:
- Bảng tuần hoàn có 7 chu kỳ tương ứng với 7 lớp electron.
- Chu kỳ là dãy các nguyên tố có cùng số lớp electron, bắt đầu là kim loại kiềm
(trừ chu kỳ I) và kết thúc là khí hiếm.
S th t chu k = S lp electron
- Chu kỳ nhỏ là các chu kỳ 1, 2, 3 chỉ gồm các nguyên tố s và p.
- Chu kỳ lớn là chu kỳ 4, 5, 6, 7 gồm các nguyên tố s, p, d, f.

3. Nhóm và phân nhóm:
- Nhóm là tập hợp các nguyên tố có số electron hóa trị bằng nhau và có hóa trị cao
nhất với oxi bằng nhau do đó có tính chất hóa học gần giống nhau.

S th t nhóm A = S electron lp ngoài cùng
S th t nhóm B = S electron hóa tr

- Bảng tuần hoàn có 8 nhóm A và 8 nhóm B, mỗi nhóm chiếm một cột, riêng
nhóm VIIIB có 3 cột.
+ Nhóm A gồm các nguyên tố s và p.
+ Nhóm B gồm các nguyên tố d và f.
+ Các nguyên tố s ở nhóm IA, IIA và He

= 0, m
s
= +1/2; tức là H: 1s
1

- Hệ quả của nguyên lí là mỗi AO chỉ có thể chứa nhiều nhất hai electron có spin
trái dấu.
- Orbital nguyên tử không có electron nào choán được gọi là orbital trống,
electron duy nhất chứa trong một orbital nào đó được gọi là electron độc thân.
Cặp electron spin trái dấu của một orbital nào đó được gọi là cặp electron kết đôi.

2. Nguyên lý vng bn:  tr  n, trong nguyên t, các
electron s choán nhng mng thc (tc là trng thái
vng bc ri mn nhng trp
theo)

- Trình tự phân bố mức năng lượng được tóm tắt trong một quy tắc gọi là quy tắc
Kletskopxki gồm những điểm:
+ Khi điện tích hạt nhân tăng, các electron sẽ choán các mức năng lượng có số
(n + l) lớn dần.
+ Đối với các phân lớp có tổn (n + l) bằng nhau thì electron được điền vào
phân lớp có trị số n nhỏ trước rồi tới phân lớp có n lớn hơn.
Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 5

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

3. Quy tc Hund: Trong mt phân lc sp xp sao
cho tng s spin là ci (nghĩa là có một số tối đa electron độc thân spin
cùng dấu).

- Ví d:

 
2 2 2
C Z 6 : 1s 2s 2p 
2 2 3
N Z 7 : 1s 2s 2p 
2 2 4
O Z 8 : 1s 2s 2p

Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 6

VAA


- Trong nguyên tử của các nguyên tố mỗi chu kỳ, số electron ở lớp ngoài cùng khác
nhau và từ nguyên tố đứng trước sang nguyên tố tiếp sau số electron ở lớp ngoài
cùng này cách nhau một đơn vị.

- Dựa trên kiến thức hiện đại đã biết về cấu tạo nguyên tử, chúng ta sẽ phân tích cấu
trúc electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học có trong bảng hệ thống tuần hoàn
theo trật tự tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử đối với từng chu kỳ.

- Như vậy, khi đi từ nguyên tố đứng trước sang nguyên tố đứng sau, số electron trong
nguyên tử chỉ tăng lên một đơn vị và electron đó sẽ đước sắp xếp tiếp tục vào trạng
thái năng lượng chưa phân bố đủ số electron hoặc vào trạng thái năng lượng tiếp
theo cao hơn.
Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 7

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

- Xét các chu kỳ:

A) 

+ Chu kỳ I: Xét hai nguyên tố là H (Z = 1), He (Z = 2). Hai nguyên tố này phải
sắp xếp vào lớp K (n = 1) trên phân lớp s (hay orital 1s).

+ Chu kì II: Gồm 8 nguyên tố, từ Li (Z = 3) đến Ne (Z = 10). Các nguyên tố này
có các electron bổ sung thứ 3, 4 trở đi sẽ được tiếp tục phân bố vào lớp mới L (n =
2), đầu tiên vào các phân lớp 2s (hay orbital 2s đối với Li, Be) và chỉ sau khi đủ
rồi mới vào phân lớp 2p (hay các orbital 2p đối với B, C,… Ne).


Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 8

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

+ Chu kỳ VI: Gồm 32 nguyên tố từ Cs (Z = 55) đến Rn (Z = 86) có 18 nguyên tố
tương tự chu kỳ V và 14 nguyên tố có tính chất hóa học giống lantan và được gọi
là họ lantan (các lantanit).

+ Chu kỳ VII: có 19 nguyên tố mới được phát hiện (một số nguyên tố actini).

 Khi quan sát từ chu kỳ II tới VI, ta thấy chu kỳ là một dạy nguyên tố xếp theo số
thứ tự tăng dần, mở đầu là kim loại điển hình, cuối là một phi kim điển hình, kết
thúc là một khí hiếm.

 Khi tìm hiểu cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố ta lại thấy: Chu kỳ thứ
n có n lớp electron. Đầu chu kỳ thứ n là nguyên tố ns
1
và kết thúc chu kỳ 1 là
nguyên tố Heli 1s
2
, kết thúc các chu kỳ khác là khí hiếm ns
2
np
6
.
np
1

(n – 1)d
1
ns
2

IV
ns
2
np
2

(n – 1)d
2
ns
2

V
ns
2
np
3

(n – 1)d
3
ns
2


ns
2- Riêng một số nguyên tố như Co, Ni,… tuy có số electron lớp ngoài cùng lớn hơn 8
vẫn được đặt vào nhóm VIII.
Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 9

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

3. Phân nhóm:

- Phân nhóm gồm các nguyên tố có cấu trúc electron lớp ngoài cùng hoặc của những
phân lớp ngoài cùng giống nhau, trong đó:
+ Phân nhóm chính gồm các nguyên tố s hoặc p có cấu hình electron lớp ngoài cùng
tương ứng là ns
x
hoặc ns
2
n
x-2
.
+ Phân nhóm phụ gồm các nguyên tố d có cấu hình electron các phân lớp ngoài
cùng là (n – 1)d
x-2
ns
2
.

những phân lớp ngoài cùng không hoàn toàn tương ứng với dãy cấu hình electron đã
nêu. 4. Ô:

- Ô là vị trí cụ thể của mỗi nguyên tố, chỉ rõ tọa độ của nguyên tố trong hệ thống tuần
hoàn, cụ thể là:
+ Số thứ tự nguyên tố: là số điện tích hạt nhân hay số electron có trong nguyên tử.
+ Số thứ tự chu kỳ.
+ Số thứ tự nhóm.
+ Loại phân nhóm của nguyên tố.

- Như vậy, về nguyên tắc, khi biết nguyên tố nằm ở ô nào thì có thể xác định cấu trúc
electron nguyên tử của nó.
Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 10

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

IV) VN DNG QUY TC KLETSKOPXKI VIT CU
HÌNH ELECTRON NGUYÊN T CA NGUYÊN T
T N 54:

- : gồm 18 nguyên tố từ Z = 19 đến Z = 36.
+ Từ Sc các electron xây dựng thêm phân lớp d. Các nguyên tố d gọi là nguyên tố
chuyển tiếp.
+ Phân lớp 4p được xây dựng từ Ga và kết thúc ở nguyên tố Kr.
+ Ở chu kỳ này có hai nguyên tố có cấu hình không theo quy luật là:

 
2 2 6 2 6 1 2
Sc 21 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 2 2
Ti 22 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 3 2
V 23 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 5 1
Cr 24 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 5 2
Mn 25 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 6 2
Fe 26 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 7 2
Co 27 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

 
2 2 6 2 6 8 2

Se 34 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p

 
2 2 6 2 6 10 2 5
Br 35 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p

 
2 2 6 2 6 10 2 6
Kr 36 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p- : gồm 18 nguyên tố từ Z = 37 đến Z = 54.
+ Các electron xây dựng thêm phân lớp 5s, 4d, 5p.
+ Ở chu kỳ này có hai nguyên tố có cấu hình không theo quy luật là:
Mo (Z = 42) có cấu hình lớp vỏ ngoài cùng là 4d
5
5s
1
thay vì 4d
4
5s
2

Ag (Z = 47) có cấu hình lớp vỏ ngoài cùng là 10d
10
5s
1
thay vì 4d
9
5s

 
2 2 6 2 6 10 2 6 7 1
Ru 44 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s

 
2 2 6 2 6 10 2 6 8 1
Ph 45 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10
Pd 46 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10 1
Ag 47 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2
Cd 48 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 1
In 49 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 2
Sn 50 : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p

 
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 3

+ Cấu trúc electron của lớp ngoài cùng hoặc của những phân lớp ngoài cùng của
nguyên tử các nguyên tố lặp lại tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên
tử của chúng.

VI

- Xét từ K (Z = 19) đến Xe (Z = 54)

Chu
kỳ
Hàng

I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IA IB
IIA IIB
IIIB IIIA
IVB IVA
VB VA
VIB VIA
VIIB VIIA
VIIIB
VIIIA
4

Nb 41
Mo 42
Tc 43
Ru 44
Rh 45
Pd 46

7
47 Ag
48 Cd
49 In
50 Sn
51 Sb
52 Te
53 I
54 Xe

Bài tiểu luận: Bảng hệ thống tuần hoàn
Trang 13

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5

 Phn 3: TNG KT
1. nh lut tun hoàn:
- Định luật tuần hoàn được Mendeleep phát biểu như sau: "Tính chất của các nguyên
tố cũng như tính chất của các đơn chất và hợp chất cấu tạo nên từ nguyên tố đó, phụ

VAA
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM – LỚP ĐV1-K5  S bii tính cht các nguyên t trong HTTH:

1. S bii theo chu k:
- Trong tất cả các chu kỳ đều có cùng một sự biến đổi tính chất của các nguyên tố: Khi
số thứ tự của nguyên tố tăng lên thì tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần và
kết thúc là một khí trơ. Tuy nhiên khi số nguyên tố trong chu kỳ càng lớn, sự thể hiện
quy luật trên càng phức tạp hơn.

2. S bii theo nhóm:
- Trong các nhóm sự biến đổi tính chất các nguyên tố trong từng PN có khác nhau.
- Đối với các nguyên tố thuộc PNC, theo chiều từ trên xuống dưới, khi số thứ tự tăng
dần thì tính phi kim ngày càng giảm, tính kim loại ngày càng tăng.
- Đối với các nguyên tố thuộc PNP theo chiều từ trên xuống dưới, tính kim loại hoặc
không tăng, hoặc giảm đi chút ít. 3. S bing chéo:
- Mỗi dẫy nguyên tố nằm trên đường chéo của bảng HTTH gồm các nguyên tố thuộc
các nhóm khác nhau, hóa trị khác nhau, công thức các hợp chất khác nhau nhưng lại
có tính chất hóa học gần nhau.
- Ví dụ, Li ở nhóm 1 nhưng tính chất của nó lại giống với Mg hơn là với các nguyên
tố khác trong nhóm kim loại kiềm. Tất cả các nguyên tố thuộc dãy beri đều lưỡng
tính (Be, Al, Ge, Sb, Po), tất cả các oxit của dẫy C đều là oxit axit mặc dù chúng có
công thức khác nhau, hóa trị khac nhau: CO
2
, P

II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ CẤU TRÚC
ELECTRON NGUYÊN TỬ
III. BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN (DẠNG NGẮN) 8

 Phn 3: Tng kt 10