Bảng tuần hoàn hóa học là gì? Nó có ý nghĩa như thế nào và cách đọc ra sao? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để hiểu hơn về chúng, cũng như lưu lại một số mẹo hữu ích để bạn nhớ lâu hơn. 

1. Bảng tuần hoàn hóa học là gì?

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là kiến thức quen thuộc đối với mỗi bạn học sinh, sinh viên hoặc các bạn đang làm trong lĩnh vực nghiên cứu hóa học.

Đây là cách sắp xếp các nguyên tố hóa học vào bảng dựa trên đặc điểm và tính chất của chúng gồm số hiệu nguyên tử (số proton trong hạt nhân), cấu hình electron cùng nhiều tính chất hóa học đặc trưng.

Mặc dù tồn tại nhiều dạng bảng nguyên tố hóa học khác nhau, nhưng tại Việt Nam, dạng phổ biến nhất vẫn là bảng cổ điển ở dạng ô, trong đó các nguyên tố hóa học được sắpsắp xếp dựa trên số proton có trong hạt nhân của nguyên tử mỗi nguyên tố.

Bảng tuần hoàn là gì

Để có được Bảng Tuần Hoàn Hóa Học như ngày nay, Dmitri Mendeleev đã đặt nền móng vĩ đại vào thế kỷ 19 bằng cách sắp xếp các nguyên tố theo khối lượng nguyên tử, không ngần ngại để trống ô và tiên đoán chính xác tính chất các nguyên tố chưa biết. 

Đến năm 1913, Henry Moseley đã hoàn thiện quy tắc này bằng cách sắp xếp các nguyên tố theo số hiệu nguyên tử (số proton), giải quyết mọi bất thường. Kể từ đó, Bảng Tuần Hoàn không ngừng được mở rộng với việc tổng hợp các nguyên tố mới, trở thành "cuốn sách" sống động phản ánh sự phát triển kiến thức hóa học của nhân loại.

2 vị cha đẻ của bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học

2. Tìm hiểu ý nghĩa bảng tuần hoàn hóa học

Có thể bạn chưa biết, bảng tuần hoàn hóa học ra đời có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của nhân loại. Không chỉ là một tài liệu rất cần thiết phục vụ trong học tập mà nó còn được ứng dụng trong các công trình nghiên cứu, chứa đựng cả kho tàng thông tin hữu ích. Không chỉ được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau, nó còn tạo tiền đề cho sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực nguyên tử.

Cụ thể như sau: 

• Nếu biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, từ đó biết được cấu tạo của nguyên tố đó và ngược lại.

Ví dụ: Nguyên tố ở STT 20, chu kỳ 4 và thuộc nhóm IIA thì có thể xác định được nguyên tố đó là Ca, có 20p, 20e trong nguyên tử và có 4 lớp e với số e lớp ngoài cùng là 2.

• Dựa vào vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, ta có thể dự đoán được các tính chất hóa học cơ bản của nó.

Tìm hiểu ý nghĩa bảng tuần hoàn hóa học

3. Hướng dẫn cách đọc bảng tuần hoàn hóa học dễ hiểu nhất

• Trước tiên, ta cần hiểu ở trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự số hiệu nguyên tử tăng dần. 
• Các nguyên tố sẽ được ký hiệu sắp xếp trong mỗi ô. 
• Một bảng chuẩn gồm có 18 cột, 7 dòng, 2 dòng kép nằm riêng bên dưới là họ Lantan và họ Actini.

Sau đây, để đọc được bảng tuần hoàn ta cần lưu ý: 

3.1 Cần hiểu rõ về cấu trúc của bảng

Mỗi ô vuông trong Bảng Tuần Hoàn là một bản tóm tắt thông tin đầy đủ về một nguyên tố. Hãy xem xét ô của Natri (Na) làm ví dụ:

• 3s¹]

  Một ô nguyên tố Natri (Na) trong Bảng Tuần Hoàn, chỉ rõ các thông tin: Số hiệu nguyên tử 11, Ký hiệu Na, Tên Natri, Khối lượng nguyên tử ~22.99, Cấu hình electron [Ne

  • Số Hiệu Nguyên Tử (Z - Atomic Number): Con số 11 ở góc trên.
  • Ký Hiệu Hóa Học (Symbol): Các chữ cái ở trung tâm, ví dụ: Na.
  • Tên Nguyên Tố (Name): Tên gọi đầy đủ, ví dụ : Sodium.
  • Khối Lượng Nguyên Tử Tương Đối (Relative Atomic Mass): Con số thập phân, ví dụ: 22.990.
  • Cấu Hình Electron (Electron Configuration): Chuỗi ký tự mô tả sự sắp xếp electron, ví dụ: [Ne] 3s¹.

  • 

  Chu Kỳ – Hành Trình Biến Đổi Tính Chất Theo Hàng Ngang

  Những hàng ngang trong bảng tuần hoàn được gọi là chu kỳ.

  • Ý nghĩa: Số thứ tự của chu kỳ (từ 1 đến 7) tương ứng với số lớp electron của các nguyên tử trong hàng đó.
  • Quy luật biến đổi: Đi từ trái sang phải trong một chu kỳ, điện tích hạt nhân tăng lên, lực hút electron mạnh hơn, dẫn đến sự biến đổi tuần hoàn các tính chất:
  • Bắt đầu với một kim loại kiềm (nhóm IA) rất hoạt động.
  • Tiếp nối là các kim loại kiềm thổ (nhóm IIA) và kim loại chuyển tiếp (nhóm B) với tính kim loại giảm dần.
  • Sau đó là sự xuất hiện của á kim (metalloids) có tính chất trung gian.
  • Gần cuối chu kỳ là các phi kim hoạt động, mà đỉnh điểm là một halogen (nhóm VIIA) có tính oxy hóa rất mạnh.
  • Kết thúc chu kỳ luôn là một khí hiếm (nhóm VIIIA) trơ về mặt hóa học do có lớp electron ngoài cùng đã bão hòa.

  Quy luật này cho phép chúng ta, chỉ cần nhìn vào vị trí của một nguyên tố, đã có thể dự đoán được nó là kim loại hay phi kim, hoạt động mạnh hay yếu, giúp định hướng nhanh chóng trong nghiên cứu và ứng dụng vật liệu.

  Nhóm – Các Cột Dọc Tiết Lộ "Họ Hàng" Hóa Học

  Những cột dọc trong bảng được gọi là nhóm. Đây là yếu tố quan trọng nhất để dự đoán tính chất hóa học.

  • Ý nghĩa: Các nguyên tố trong cùng một nhóm (đặc biệt là nhóm A) có số electron ở lớp ngoài cùng bằng nhau. Do đó, chúng có tính chất hóa học tương tự nhau, giống như những người trong cùng một gia đình có những đặc điểm chung.
  • Các nhóm chính (Nhóm A): Gồm 8 nhóm, có số electron hóa trị bằng số thứ tự của nhóm.
  • Nhóm IA (Kim loại kiềm - Li, Na, K...): Rất hoạt động, có 1 electron hóa trị, dễ dàng nhường đi để tạo ion +1. Chúng mềm, nhẹ và phản ứng mãnh liệt với nước. Trong công nghiệp, chúng được sử dụng trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ và sản xuất hợp kim nhẹ.
  • Nhóm IIA (Kim loại kiềm thổ - Mg, Ca, Ba...): Hoạt động mạnh, có 2 electron hóa trị, có xu hướng tạo ion +2. Các hợp chất của Canxi (như vôi CaO) được VIETCHEM cung cấp rộng rãi để xử lý đất phèn, xử lý nước.
  • Nhóm VIIA (Halogen - F, Cl, Br, I): Rất hoạt động, có 7 electron hóa trị, có xu hướng nhận thêm 1 electron để tạo ion -1. Chúng là những chất oxy hóa cực mạnh, được ứng dụng trong khử trùng (Cl, I), sản xuất nhựa (PVC từ Clo) và dược phẩm.
  • Nhóm VIIIA (Khí hiếm - He, Ne, Ar...): Có lớp electron ngoài cùng bão hòa, cực kỳ bền vững và trơ về mặt hóa học. Chúng được sử dụng trong chiếu sáng (đèn neon), công nghệ hàn (khí trơ bảo vệ mối hàn) và làm lạnh siêu dẫn (Heli lỏng).
  • Các nhóm phụ (Nhóm B - Kim loại chuyển tiếp):
  • Nằm ở giữa Bảng Tuần Hoàn, bao gồm các kim loại quen thuộc như Sắt (Fe), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), Vàng (Au), Bạc (Ag).
  • Đặc điểm nổi bật là có nhiều số oxi hóa (ví dụ, Sắt có thể là Fe²⁺ hoặc Fe³⁺), tạo ra nhiều hợp chất có màu sắc đa dạng và thường được dùng làm chất xúc tác hiệu quả trong các phản ứng hóa học công nghiệp.

  Khối Nguyên Tố (s, p, d, f) – Kiến Trúc Nền Tảng của Bảng Tuần Hoàn

  Đây là cách phân loại sâu hơn, dựa trên phân lớp (orbital) mà electron cuối cùng được điền vào theo quy tắc Aufbau.

  • Khối s (s-block): Gồm các nguyên tố nhóm IA và IIA. Electron hóa trị nằm trên phân lớp s. Đặc trưng là các kim loại hoạt động mạnh.
  • Khối p (p-block): Gồm các nguyên tố từ nhóm IIIA đến VIIIA. Electron hóa trị nằm trên phân lớp p (cùng với phân lớp s của cùng lớp đó). Đây là khối đa dạng nhất, chứa hầu hết các phi kim, tất cả các á kim và một số kim loại.
  • Khối d (d-block): Gồm các nguyên tố nhóm B (kim loại chuyển tiếp). Electron cuối cùng điền vào phân lớp d của lớp avant-dernière (lớp áp chót). Đặc trưng bởi khả năng tạo phức và có nhiều hóa trị.
  • Khối f (f-block): Gồm hai hàng ở cuối bảng (họ Lantan và họ Actini). Electron cuối cùng thêm vào phân lớp f. Chúng là các kim loại nặng, nhiều nguyên tố trong số đó có tính phóng xạ

3.2 Biết cách đọc ký hiệu hóa học cùng với tên nguyên tố tương ứng

• Ta cần đọc ký hiệu hóa học trước, nó là sự kết hợp của 1 hay 2 chữ cái được thống nhất sử dụng.
• Đọc tên thông thường của nguyên tố, nó được đặt ngay dưới ký hiệu hóa học và sẽ được thay đổi phù hợp với ngôn ngữ của bảng tuần hoàn.

3.3 Đọc số hiệu nguyên tử

• Đọc bảng tuần hoàn hóa học theo số hiệu nguyên tử nằm ở giữa bên trên hoặc ở trên bên trái của mỗi ô nguyên tố (ô nguyên tố bao gồm tên nguyên tố, kí hiệu hóa học, số hiệu nguyên tử, nguyên tử khối trung bình, độ âm điện, cấu hình electron và số oxi hóa). Số hiệu nguyên tử sẽ được sắp xếp tăng dần theo chiều từ góc trái bên trên sang góc phải bên dưới (Nó là số proton có trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó). 
• Việc thêm bớt các proton sẽ tạo thành nguyên tố khác.
• Khi tìm ra số proton cũng sẽ tìm được số electron trong nguyên tử đó, vì số proton và số electron bằng nhau trong một nguyên tử trừ một số trường hợp đặc biệt. Dấu trừ và cộng bên cạnh ký hiệu hóa học tương ứng điện tích âm và dương

3.4 Đọc trọng lượng nguyên tử

• Trọng lượng nguyên tử là số được ghi bên dưới tên nguyên tố và được biểu thị hầu hết dưới dạng thập phân.
• Từ trọng lượng nguyên tử có thể tìm được số nơtron có trong nguyên tử bằng cách: làm tròn trọng lượng nguyên tử đến số nguyên gần nhất trừ đi số proton sẽ được số nơtron.

Hướng dẫn cách đọc bảng tuần hoàn hóa học dễ hiểu nhất

4. Ứng Dụng Quan Trọng Của Bảng Tuần Hoàn: Từ Phòng Thí Nghiệm Đến Đời Sống

Nhiều người nghĩ rằng Bảng Tuần Hoàn chỉ là một công cụ học thuật khô khan. Tuy nhiên đối với VIETCHEM, chúng tôi sử dụng nó hàng ngày như một kim chỉ nam để dự đoán, sáng tạo và giải quyết các vấn đề thực tiễn. Vậy bảng tuần hoàn có những  ứng dụng trong công nghiệp, y dược và bảo vệ môi trường như thế nào ?

Nền Tảng Cho Tổng Hợp Hóa Chất và Sản Xuất Công Nghiệp

Bảng Tuần Hoàn là ngôn ngữ chung của các nhà hóa học. Dựa vào vị trí của một nguyên tố, chúng ta có thể dự đoán được khả năng phản ứng, loại liên kết mà nó tạo ra và sản phẩm hình thành.

• Dự đoán phản ứng:
  
  
• Ví dụ 1: Để sản xuất các hợp chất bazơ mạnh như Natri hydroxit (NaOH), chúng tôi biết rằng cần phải tìm đến các kim loại kiềm (Nhóm 1A) như Natri (Na) vì chúng có xu hướng nhường electron rất mạnh, tạo ra các hydroxit có tính bazơ cao.
• Ví dụ 2: Ngược lại, để sản xuất các acid mạnh như Acid Sulfuric (H₂SO₄), chúng ta sẽ xem xét các phi kim ở phía trên bên phải của bảng, như Lưu huỳnh (S), vì chúng có xu hướng nhận electron và tạo ra các oxit acid khi kết hợp với oxy

Bảng Tuần Hoàn - Chìa Khóa Phát Triển Khoa Học Vật Liệu Hiện Đại

Việc tạo ra các vật liệu mới với những tính năng vượt trội đều bắt nguồn từ sự thấu hiểu Bảng Tuần Hoàn. Bạn có thể thấy chi tiết qua ví dụ sau: 

• Hợp kim: Việc kết hợp một kim loại chuyển tiếp như Sắt (Fe) với một phi kim là Carbon (C) đã tạo ra thép – một cuộc cách mạng trong lịch sử. Tương tự, việc thêm Crom (Cr) và Niken (Ni) vào thép sẽ tạo ra thép không gỉ, dựa trên khả năng chống ăn mòn của các nguyên tố này.
  
  
• Bán dẫn: Toàn bộ ngành công nghiệp điện tử hiện đại được xây dựng trên nguyên tố Silic (Si), một á kim nằm ở Nhóm 14. Bằng cách "pha tạp" (doping) Silic với một lượng nhỏ các nguyên tố lân cận như Boron (B - Nhóm 13) hoặc Phốt pho (P - Nhóm 15), các nhà khoa học tạo ra các chất bán dẫn loại p và loại n – nền tảng của mọi con chip và linh kiện điện tử.
  
  

Giải Pháp Hỗ Trợ Đắc Lực Cho Công Tác Xử Lý Môi Trường

Bảng Tuần Hoàn giúp chúng ta hiểu rõ độc tính và hành vi của các chất ô nhiễm, từ đó tìm ra giải pháp xử lý hiệu quả khi gặp phải các trường hợp

• Kim loại nặng: Các nguyên tố như Chì (Pb), Thủy ngân (Hg), Cadimi (Cd), Asen (As) đều nằm ở những vị trí cụ thể trong bảng và có xu hướng tạo ra các hợp chất độc hại, tích tụ sinh học. Hiểu được tính chất hóa học của chúng (ví dụ, khả năng tạo phức, độ tan của các muối sunfua) giúp các kỹ sư môi trường thiết kế phương pháp xử lý.
  
  
• Phương pháp xử lý: Dựa trên tính chất hóa học, người ta có thể sử dụng các chất kết tủa (như vôi để kết tủa hydroxit kim loại) hoặc các chất hấp phụ (như than hoạt tính) để loại bỏ chúng khỏi nước thải.

Vận dụng bảng nguyên tố hóa học và xử lý nước thải

Tại VIETCHEM cung cấp một danh mục đa dạng các hóa chất xử lý nước và môi trường như PAC, Phèn, Xút, v.v. Các bạn có thể tham khảo thêm bài viết ở link dưới đây:

 Hóa Chất PAC: Poly Aluminium Chloride PAC 31%, Việt Trì, 25kg/bao

Xút lỏng NaOH:  Xút lỏng NaOH 20% - 50%, Việt Nam, 25kg/can

Nền Tảng Của Y Dược và Sức Khỏe Con Người

Cơ thể chúng ta là một "nhà máy hóa học" phức tạp, và Bảng Tuần Hoàn chính là danh sách các nguyên liệu của nó.

• Nguyên tố vi lượng/đa lượng: Các nguyên tố như Canxi (Ca - Nhóm 2A), Kali (K - Nhóm 1A) là các chất điện giải quan trọng. Sắt (Fe), Kẽm (Zn), Đồng (Cu) là các kim loại chuyển tiếp, dù chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng lại không thể thiếu cho chức năng của nhiều enzyme và protein.

5. Một số mẹo giúp ghi nhớ lâu bảng tuần hoàn nguyên tố 

Nếu bạn thấy việc hiểu và nhớ bảng tuần hoàn còn gặp nhiều khó khăn, hãy thử áp dụng một số mẹo dưới đây. Rất nhiều bạn áp dụng cách này đã thành công để hiểu hơn về chúng: 

• Bạn có thể chuyển các nguyên tố thành thơ hay câu nói dễ nhớ, quen thuộc với mình. 
• Nhớ được dãy hóa trị. 
• Hãy thử in ra một bản màu dán ở nơi thường xuyên nhìn thấy. 
• Thường xuyên làm các công việc cần vận dụng bảng tuần hoàn để có thể hiểu và nhớ chúng lâu hơn. 

Ví dụ về mẹo giúp ghi nhớ lâu bảng tuần hoàn nguyên tố 

Mong rằng với những thông tin qua bài viết này, VietChem đã giúp bạn hiểu hơn bảng tuần hoàn là gì? Nó có những ý nghĩa ra sao và gợi ý cho bạn cách cũng như một số mẹo để đọc dễ hiểu nhất. Chúc bạn đạt kết quả cao trong học tập và công việc. 

Với 20 năm kinh nghiệm trong ngành hóa chất, VIETCHEM không chỉ cung cấp sản phẩm mà còn chia sẻ kiến thức chuyên sâu về nền tảng của hóa học chuyên sâu

Các Nguồn Thông tin tham khảo trong bài viết:

Hiệp hội Quốc tế về Hóa học Thuần túy và Ứng dụng (IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry).

Sách giáo khoa Hóa học lớp 10 (theo chương trình giáo dục phổ thông 2018) của Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.

Wikipedia, bách khoa toàn thư mở