1. Vài nét về lịch sử xây dựng Hệ thống tuần hoàn
1.1. Các mô hình Hệ thống tuần hoàn trước Mendeleep
Vào năm 330 TCN, Aristotle đã đưa ra học thuyết 4 yếu tố cấu thành nên thế giới, đó
là đất, không khí, lửa và nước. Đây là quan niệm sơ khai, nhưng được xem như là một
học thuyết đầu tiên về các nguyên tố.
Thời Trung cổ, loài người đã biết các nguyên tố vàng, bạc, đồng, chì, sắt, thủy ngân
và lưu huỳnh. Năm 1649, loài người tìm ra nguyên tố photpho. Đến năm 1869, mới có 63
nguyên tố được tìm ra. Nhiều hợp chất hóa học khác nhau đã được nghiên cứu, nhiều tính
chất đặc trưng của 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. Vấn đề quan trọng là
có thể sắp xếp chúng theo một quy luật, trật tự nhất định nào đó, nhằm tìm ra những tính
chất chung và phân loại các đơn chất, hợp chất. Chính những yêu cầu này đã khiến cho
các nhà hóa học thời bấy giờ cùng nhau thúc đẩy tư duy để sắp xếp các nguyên tố lại. Và
đã có nhiều quy luật được đưa ra:
1.1.1. Quy tắc tam tử
Năm 1817, Johann W. Dobereiner nhận thấy trọng lượng của nguyên tử Sr rơi vào
khoảng trọng lượng của Ca và Ba. Ông lại quan sát thấy những quy luật như vậy trong
các nhóm halogen (Cl, Br, I) và nhóm kim loại kiềm (Li, Na, K), từ những quan sát này
ông đã chia một số nguyên tố được phát hiện trước đó thành những nhóm 3 nguyên tố và
gọi chúng là những "bộ ba" (tam tử). Tính chất chứa đựng trong các "bộ ba" là nguyên tố
nằm giữa có tính chất bằng trung bình cộng tính chất của hai nguyên tố nằm cạnh nó, thứ
tự các nguyên tố được sắp xếp theo sự tăng dần trọng lượng nguyên tử.
Hình 1: Quan niệm "bộ ba" của Johann W. Dobereiner.
1
Quan niệm về "bộ ba" không được chấp nhận do sự phát hiện ra những nhóm mới
gồm 4 nguyên tố (nhóm cancogen: O, S, Se, Te) hay 5 nguyên tố (N, P, As, Sb, Bi).
1.1.2. Mô hình của De Chancourtois
Hình 2: Mô hình của De Chancourtois
Năm 1862, nhà địa chất
Pháp này đã sắp xếp các nguyên

chất cơ sở của nguyên tố đầu tiên. Quy tắc của ông được gọi là "định luật quãng tám"
2
Hình 3: Sự sắp xếp trên thang âm nhạc.
Ông nói rằng từ Li đến Na là một chu kì của 8 nguyên tố, trên Li và Na là các chu kì
khác. Tuy nhiên đến chu kì thứ 4 của Co/Ni thì đã xảy ra lỗi.
Như vậy lại một hệ thống nữa ra đời nhưng vẫn chưa thể sắp xếp được chính xác các
nguyên tố theo một trật tự nhất định, đồng nhất. Cho đến trước Mendeleep, các nhà bác
học vẫn chưa khám phá được thực chất của Định luật tuần hoàn.
1.2. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố của Mendeleep
Dmitri Ivanovich Mendeleep (1834-1907) là nhà
hóa học, nhà hoạt động xã hội, nhà sư phạm nổi
tiếng nước Nga. Cống hiến vĩ đại nhất của ông là
nghiên cứu ra Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên
tố hóa học. Đây là một cống hiến xuyên thời đại đối
với lĩnh vực hóa học, là chìa khóa dẫn đến sự phát
minh nhiều nguyên tố hóa học mới, là kim chỉ nam
cho những nghiên cứu trong hóa học nói chung.
Người sau mệnh danh ông là “thần cửa của khoa học
Nga”.
Hình 4: Dmitri Ivanovich Mendeleep (1834-1907)
Trong quá trình nghiên cứu và sắp xếp các nguyên tố, nhà hóa học Nga Medeleev đã
phân tích một cách sâu sắc mối quan hệ giữa khối lượng nguyên tử với những tính chất lý,
hóa học, đặc biệt là hóa trị của chúng. Ông nhận thấy có sự biến đổi tuần hoàn những tính
chất đó theo chiều tăng của khối lượng nguyên tử.
Năm 1869, Mendeleep công bố định luật tuần hoàn và thể hiện định luật đó dưới dạng
một bảng: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay gọi là Hệ thống tuần hoàn.
Hệ thống tuần hoàn không chỉ là sự sắp xếp giản đơn các nguyên tố theo tính chất hóa
học và một số tính chất vật lý của chúng, mà nó thể hiện một trong những định luật cơ
bản của tự nhiên. Vì vậy vừa mới ra đời xong nó đã tỏ ra là một công cụ sắc bén trong
việc nghiên cứu hóa học và một số ngành khoa học khác. Dựa vào bảng tuần hoàn,

hoàn. Mỗi nguyên tố ứng với một điện tích hạt nhân xác định, nó quy định số e trong lớp
vỏ nguyên tử trung hòa và chính lớp vỏ e này quy định tính chất hóa học của nguyên tố.
Ngày nay nhân loại đã biết nhiều dạng nguyên tử có điện tích hạt nhân như nhau, khối
lượng khác nhau nhưng vẫn có tính chất tương tự nhau (hiện tượng đó là các đồng vị).
Ví dụ: Cl có hai đồng vị là
35
Cl và
37
Cl.
Ngược lại, người ta cũng biết được nhiều dạng nguyên tử có khối lượng nguyên tử
như nhau nhưng do điện tích hạt nhân khác nhau nên dẫn đến tính chất hóa học khác nhau
(hiện tượng đó là các đồng lượng).
Ví dụ: Ra và As
Từ đó mà ngày nay Định luật tuần hoàn được phát biểu như sau: “Tính chất của các
đơn chất cũng như tính chất các dạng hợp chất của những nguyên tố phụ thuộc tuần hoàn
vào điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố.”
Giữa khối lượng nguyên tử và điện tích hạt nhân nguyên tử có mối liên hệ chặt chẽ
với nhau. Khi điện tích hạt nhân tăng (số proton tăng) thì khối lượng trung bình của các
4
đồng vị của một nguyên tố cũng tăng (tức là tăng khối lượng nguyên tử). Nhưng vì trong
hạt nhân nguyên tử, số proton và notron không thay đổi theo một tỷ lệ nhất định nên ở
một số ít trường hợp sự thay đổi khối lượng nguyên tử không theo cùng trật tự với sự thay
đổi điện tích hạt nhân.
Định luật tuần hoàn hiện đại không phủ định mà trái lại còn khẳng định và chính xác
hóa Định luật tuần hoàn do Mendeleep khởi xướng.
2.3. Định luật tuần hoàn dưới dạng mới (giai đoạn hạt nhân)
Sự khám phá ra cấu tạo hạt nhân nguyên tử và mối liên quan có tính quy luật giữa cấu
tạo với các tính chất của hạt nhân có thể phát biểu Định luật tuần hoàn dưới dạng mới, sâu
sắc và tổng quát hơn như sau: “Các đặc tính của nguyên tử, đơn chất, hợp chất cũng như
của hạt nhân các nguyên tố thay đổi tuần hoàn theo chiều tăng số nuclon trong hạt nhân

3.2.2. Chu kỳ
Chu kỳ là dãy các nguyên tố của chúng có cùng số lớp electron, được xếp theo chiều
điện tích hạt nhân tăng dần.
Chu kỳ thường bắt đầu bằng một kim loại kiềm và kết thúc bằng một khí hiếm (trừ
chu kỳ 1 chỉ có 2 nguyên tố hidro và heli và chu kỳ 7 chưa hoàn thành). Ba chu kỳ đầu
tiên là các chu kỳ nhỏ, bốn chu kỳ sau là các chu kỳ lớn.
Chu kỳ 1: 2 nguyên tố là hidro và heli
Chu kỳ 2: 8 nguyên tố, bắt đầu từ liti, kết thúc là neon
Chu kỳ 3: 8 nguyên tố, bắt đầu từ natri, kết thúc là argon
Chu kỳ 4: 18 nguyên tố, bắt đầu từ kali, kết thúc là kripton
Chu kỳ 5: 18 nguyên tố, bắt đầu từ rubidi, kết thúc là xenon
Chu kỳ 6: 32 nguyên tố, bắt đầu từ cesi, kết thúc là radon
Chu kỳ 7: theo lý thuyết có 32 nguyên tố, đây là chu kỳ chưa hoàn thiện.
Số thứ tự của chu kỳ bằng số lớp electron trong nguyên tử.
3.2.3. Nhóm và phân nhóm
Nhóm gồm các nguyên tố có số electron lớp ngoài cùng hoặc của những phân lớp
ngoài cùng giống nhau và bằng số thứ tự của nhóm. Nói cách khác, các nguyên tố trong
cùng một nhóm có cấu hình electron lớp ngoài cùng giống nhau, trong đó tổng số electron
của các phân lớp ngoài cùng luôn bằng số thứ tự của nhóm.
Một số nguyên tố như Co, Ni… có số electron ngoài cùng lớn hơn 8 nhưng vẫn đặt
vào nhóm VIII.
Phân nhóm gồm các nguyên tố có cấu trúc electron ở lớp ngoài cùng hoặc của những
phân lớp ngoài cùng giống nhau.
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
np
x

Trong một nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại của nguyên
tố mạnh dần, đồng thời tính phi kim yếu dần.
4.2. Bán kính nguyên tử
Trong một chu kỳ, bán kính nguyên tử giảm dần khi điện tích hạt nhân tăng. Sự giảm
bán kính xảy ra nhanh hơn trên chu kỳ nhỏ, chậm hơn ở các chu kỳ lớn.
Trong một phân nhóm, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì bán kính nguyên tử
tăng dần do tăng số lớp electron.
4.3. Năng lượng ion hóa
Năng lượng ion hóa I là mức năng lượng cần thiết tối thiểu để tách 1 electron ra khỏi
nguyên tử tự do ở thể khí và ở trạng thái cơ bản. Năng lượng ion hóa biến thiên tuần
hoàn, tăng khi đi từ trái sang phải trong một chu kỳ, giảm khi đi từ trên xuống dưới trong
mỗi nhóm.
4.4. Độ âm điện
Độ âm điện của một nguyên tử đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử đó
khi hình thành liên kết hóa học. Như vậy, độ âm điện của nguyên tử càng lớn thì tính phi
kim của nó càng mạnh. Ngược lại, độ âm điện của nguyên tử càng nhỏ thì tính kim loại
của nó càng mạnh.
Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trị độ âm điện của các
nguyên tử nói chung tăng dần. Trong một nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân,
giá trị độ âm điện của các nguyên tử nói chung giảm dần.
4.5. Hóa trị của các nguyên tố
Trong một chu kì, đi từ trái sang phải, hóa trị cao nhất của các nguyên tố trong hợp
chất với oxi tăng lần lượt từ 1 đến 7, còn hóa trị của các phi kim trong hợp chất với hiđro
giảm từ 4 đến 1.
4.6. Oxit và hiđroxit của các nguyên tố nhóm A
Trong một chu kì, đi từ trái sang phải theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính
bazơ của các oxit và hiđroxit tương ứng yếu dần, đồng thời tính axit của chúng mạnh dần.
7
5. Ý nghĩa của Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleep
Dựa vào vị trí của một nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn có thể suy ra cấu tạo

Các nguyên tố được bố trí thành 8 cột dọc, có số thứ tự từ I đến VIII. Trong mỗi
nhóm được chia thành phân nhóm chính và phân nhóm phụ,
Các nguyên tố f thường được đặt thành 2 dãy nằm riêng ở cuối bẳng và có tên gọi các
nguyên tố Lantanit và Actinit.
- Chu kỳ
Được bố trí thành hàng ngang và có số thứ tự từ 1 đến 7. Chúng bắt đầu từ kim loại
kiềm và kết thúc bằng nguyên tố khí hiếm (trừ chu kỳ 1 và chu kỳ 7).
8
Ba chu kỳ đầu là chu kỳ nhỏ, trong đó chu kỳ 1 chỉ 2 nguyên tố, bốn chu kỳ sau là
chu kỳ dài.
6.1.2. Đánh giá
Bảng tuần hoàn dạng bảng ngắn có nhiều ưu điểm:
- Phản ánh tốt nhất mọi mối liên hệ quan trọng nhất giữa các nguyên tố.
- Nêu lên được sự tuần hoàn nội tại trong một chu kỳ.
- Sự phân chia phân nhóm phụ và chính nêu lên được sự khác nhau về tính chất giữa
các nguyên tố của các phân nhóm nhưng cũng nêu lên được sự giống nhau về số oxi hóa
của chúng thì bằng với số nhóm.
Tuy vậy, bảng tuần hoàn dạng ngắn vẫn còn thiếu sót:
- Các Lantanit và Actinit trên thực tế bị đặt ra ngoài hệ thống chung và không cho
thấy mối liên hệ hữu cơ với các nguyên tố khác trong hệ thống.
- Không phản ánh được sự phát triển liên tục trong một chu kỳ (với các chu kỳ lớn).
- Không nêu được đầy đủ mức độ liên quan giữa các nguyên tố trong cùng một nhóm.
Hình 6: Bảng tuần hoàn dạng ngắn
9
6.2. Bảng tuần hoàn dạng bảng dài
6.2.1. Cấu tạo
- Nhóm, phân nhóm
Những nguyên tố mà trong nguyên tử, electron cuối cùng điền vào phân mức s hoặc p
của lớp lượng tử ngoài cùng (nguyên tố s hoặc p) thì hợp thành những nguyên tố thuộc
nhóm A, là những nguyên tố điển hình.

- Tất cả các nguyên tố trong một chu kỳ được phân bố trên một vòng tròn, nó không
thể hiện được sự biến đổi tính chất giữa các nguyên tố từ kim loại điển hình đến các á kim
điển hình và kết thúc là khí trơ.
- Toàn bộ hệ thống này rất không cân đối, phức tạp, khó theo dõi. Ở một nửa vòng
tròn tập trung hầu hết các nguyên tố từ nhóm I đến VII, còn nửa kia chỉ gồm các nguyên
tố nhóm VIII.
6.5. Bảng tuần hoàn dạng xoáy ốc
5.5.1. Cấu tạo
Hydro được xếp vào tâm của hình xoáy ốc với ý nghĩa tất cả các nguyên tố đều được
xây dựng nên từ các hạt cơ bản và hydro là nguyên tố cơ bản nhất. Trong hệ thống, hydro
được coi là nguyên tố tương đồng với các nguyên tố nhóm I và VII.
11
Đường xoáy ốc được chia thành 8 khu vực, mỗi nhóm nguyên tố được chia thành một
khu vực. Mỗi nhóm nguyên tố gồm 2 phân nhóm chính và phụ.
Ở nhóm IV tính chất của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính và phụ giống nhau
nhiều nhất. Càng xa nhóm IV về phía nhóm I và VIII, tính chất của các nguyên tố thuộc
hai phân nhóm đó càng khác nhau. Điều đó được thể hiện bằng những góc khác nhau giữa
các bán kính trên đó sắp xếp các nguyên tố của hai nhóm.
Tất cả các nguyên tố trong hệ thống được sắp xếp trên những đường xoáy ốc, điều đó
phản ánh tính chất biện chứng của định luật tuần hoàn. Cuối mỗi chu kỳ và bắt đầu một
chu kỳ mới có sự chuyển lên một vòng mới.
6.5.2. Đánh giá
Dạng xoáy ốc ra đời nhằm khắc phục những điểm yếu của dạng vòng.
Cách biểu diễn định luật tuần hoàn theo dạng xoáy ốc có nhiều ưu điểm, nó thể hiện
một cách khá đầy đủ và đúng đắn định luật tuần hoàn. Tuy vậy trên thực tế dạng này
không phổ biến nhiều vì ít thuận tiện.
Nhìn chung, các dạng kể trên đều có thể sử dụng để biểu diễn định luật tuần hoàn.
Mỗi dạng đều có những ưu điểm riêng và những thiếu sót riêng.
Nhiều ý kiến cho rằng dạng ngắn kinh điển là dạng hoàn hảo nhất tuy vẫn có những
thiếu sót nhất định. Nó là một mẫu mực về tính hệ thống, nó phản ánh một cách sâu sắc

hiện tượng phóng xạ… Mendeleep đã đưa học thuyết về nguyên tử và nguyên tố lên mức
độ phát triển cao. Trong nhiều thế kỉ, học thuyết nguyên tử và nguyên tố phát triển biệt
lập với nhau và lần đầu tiên Mendeleep đã hợp nhất hai học thuyết này là một. Theo ông,
nguyên tố chỉ là một dạng xác định của nguyên tử. Hơn thế nữa dạng này của các nguyên
tử được đặc trưng bởi vị trí xác định trong hệ thống các dạng đó, nghĩa là trong hệ thống
các nguyên tố.
Ngày nay, trong việc nghiên cứu điều chế các nguyên tố nhân tạo, định luật này vẫn
đóng vai trò là công cụ hướng dẫn.
7.4. Về mặt sư phạm
Định luật tuần hoàn giúp cho việc học tập hóa học một cách có quy luật và hệ thống
7.5. Về mặt triết học
Định luật tuần hoàn là một định luật tổng quát của tự nhiên, là sự phản ánh một cách
đầy đủ và sáng tỏ mối liên hệ giữa các nguyên tố hóa học, sự biến đổi từ nguyên tố này
sang nguyên tố khác. Khi “lượng” proton trong hạt nhân thay đổi, thì “chất”, nghĩa là bản
chất hóa học của nguyên tố cũng thay đổi. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố của
Mendeleep cũng thể hiện sự thống nhất giữa cái toàn bộ và cái riêng lẻ trong mối quan hệ
của cả hệ thống và từng nguyên tố riêng biệt.
Định luật tuần hoàn là một cơ sở vững chắc của thế giới quan duy vật biện chứng. Nó
đã chứng tỏ rằng vật chất tự nhiên phải phát triển, thường xuyên trở nên phức tạp, đã đập
tan quan điểm duy tâm về sự phát sinh của thế giới và khẳng định rằng, chỉ có phép duy
vật biện chứng mới giải quyết đúng đắn các vấn đề khoa học.
Từ khi ra đời, định luật tuần hoàn luôn luôn là một công cụ sắc bén trong nghiên cứu
hóa học và các ngành khoa học khác, ngày càng được củng cố và nâng cao giá trị.
Viên sĩ Liên Xô A.E. Phesman đã nhận xét về Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố của
Mendeleep như sau: “Những thành tựu đang được nở rộ ở khắp mọi chỗ, nơi mà các nhà
bác học đang ứng dụng Định luật tuần hoàn của Mendeleep để phân tích những hiện
tượng tự nhiên”
Nhà bác học Đan Mạch Ninsbo gọi Hệ thống tuấn hoàn là “ngôi sao chỉ đường trong
việc nghiên cứu hóa học, vật lí, khoáng vật học và kĩ thuật”
Định luật tuần hoàn các nguyên tố hoá học của Mendeleep là phát hiện có tính cách

so với lý luận của ông. Từ đó giải quyết được vấn đề mà Mendeleep còn bỏ ngỏ. Tuy vậy,
chắc chắn một điều rằng không ai có thể phủ nhận bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
của Mendeleep là phát hiện có tính cách mạng trong lĩnh vực hoá học.
14
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Định luật tuần hoàn và Hệ thống tuần hoàn – Nhà xuất bản Giáo dục.
2. Hoàng Nhâm - Hóa học vô cơ Tập 1 – Nhà xuất bản Giáo dục, 2001.
3. Sách giáo khoa Hóa học 10 – Nhà xuất bản Giáo dục.
4. Cộng đồng hóa học H2VN -
5. Bách khoa toàn thư mở
6.
7.
8.
15
MỤC LỤC

 !"#$%&''''(
)*+ 
,&!"-+.'+#,
/&!"-+01'2+,
,3-+&''''(/
,4(#5-+678
,67-+&''''(9+:;<+=>8
,,67:;9+:;''#>8
,/67$%; %9+:;;>?
/@#A3<+=?
/13**(B(3#CD?
/,@;-+CD3<+=E
/,F3E
/,,GHE

L6NN;_G+ :[ 5,
L,M3:K@-+3$+[ #+,
L/$%`[ #+_3 %/
L8 a$(; /
L? a#B=/
Mbc4cdeMU&fgT?
17