Định nghĩa chu kỳ là gì trong hóa học, tính chất và định luật tuần hoàn

Định nghĩa chu kỳ

Trong bối cảnh hóa học và bảng tuần hoàn , tính tuần hoàn đề cập đến các xu hướng hoặc các biến thể chu kỳ trong các thuộc tính nguyên tố với số nguyên tử tăng dần . Tính tuần hoàn được gây ra bởi các biến thể thường xuyên và có thể dự đoán được trong cấu trúc nguyên tử nguyên tố.

Mendeleev tổ chức các phần tử theo các thuộc tính chu kỳ để tạo một bảng tuần hoàn các phần tử. Các yếu tố trong một nhóm (cột) hiển thị các đặc điểm tương tự. Các hàng trong bảng tuần hoàn (các chu kỳ) phản ánh việc lấp đầy các lớp vỏ điện tử xung quanh hạt nhân, vì vậy khi một hàng mới bắt đầu, các phần tử xếp chồng lên nhau với các thuộc tính tương tự. Ví dụ, helium và neon đều là những loại khí khá không hợp lý phát sáng khi một dòng điện được truyền qua chúng. Cả lithium và natri đều có trạng thái oxy hóa +1 và là kim loại phản ứng, sáng bóng.

Công dụng của tính chu kỳ

Tính chu kỳ rất hữu ích với Mendeleev vì nó cho thấy những khoảng trống trong bảng tuần hoàn của anh ấy, nơi các yếu tố nên có. Điều này giúp các nhà khoa học tìm ra các yếu tố mới bởi vì họ có thể được dự kiến ​​sẽ hiển thị một số đặc điểm nhất định dựa trên vị trí họ sẽ thực hiện trong bảng tuần hoàn. Bây giờ các yếu tố đã được phát hiện, các nhà khoa học và sinh viên đã sử dụng chu kỳ để đưa ra dự đoán về cách các yếu tố sẽ hành xử trong các phản ứng hóa học và tính chất vật lý của chúng. Tính tuần hoàn giúp các nhà hóa học dự đoán các yếu tố mới, siêu nặng có thể trông và hành xử như thế nào.

Thuộc tính hiển thị tính chu kỳ trong hoá học

Tính chu kỳ có thể bao gồm nhiều thuộc tính khác nhau, nhưng các xu hướng chu kỳ chính là:

  • Năng lượng ion hóa  – Đây là năng lượng cần thiết để loại bỏ hoàn toàn electron khỏi nguyên tử hoặc ion. Năng lượng ion hóa tăng di chuyển từ trái sang phải qua bàn và giảm di chuyển xuống một nhóm.
  • Độ âm điện – Một thước đo mức độ dễ dàng của một nguyên tử hình thành liên kết hóa học. Độ âm điện tăng chuyển từ trái sang phải trong một khoảng thời gian và giảm di chuyển xuống một nhóm.
  • Nguyên tử bán kính – Đây là một nửa khoảng cách giữa hai nguyên tử vừa chạm vào nhau. Bán kính nguyên tử giảm di chuyển từ trái sang phải trong một khoảng thời gian và tăng di chuyển xuống một nhóm. Bán kính ion là khoảng cách cho các ion của các nguyên tử và theo cùng một xu hướng. Mặc dù có vẻ như việc tăng số lượng proton và electron trong nguyên tử sẽ luôn tăng kích thước của nó, kích thước nguyên tử không tăng cho đến khi lớp vỏ electron mới được thêm vào. Kích thước nguyên tử và ion co lại di chuyển trong một khoảng thời gian vì điện tích dương tăng dần của hạt nhân kéo theo lớp vỏ điện tử.
  • Ái lực điện tử – Đây là thước đo sẵn sàng một nguyên tử chấp nhận electron. Ái lực điện tử tăng di chuyển trong một khoảng thời gian và giảm di chuyển xuống một nhóm. Các phi kim thường có ái lực điện tử cao hơn kim loại. Các khí hiếm là một ngoại lệ đối với xu hướng vì các nguyên tố này đã lấp đầy vỏ hóa trị điện tử và giá trị ái lực điện tử gần bằng không. Tuy nhiên, hành vi của các loại khí cao quý là chu kỳ. Nói cách khác, mặc dù một nhóm phần tử có thể phá vỡ một xu hướng, các phần tử trong nhóm hiển thị các thuộc tính chu kỳ.

Định luật tuần hoàn là gì?

Định luật tuần hoàn quy định rằng các tính chất vật lý và hóa học của các nguyên tố tái diễn theo cách có hệ thống và có thể dự đoán được khi các nguyên tố được sắp xếp theo thứ tự tăng dần số nguyên tử . Nhiều thuộc tính tái diễn trong khoảng thời gian. Khi các phần tử được sắp xếp chính xác, các xu hướng trong các thuộc tính phần tử trở nên rõ ràng và có thể được sử dụng để đưa ra dự đoán về các phần tử không xác định hoặc không quen thuộc, chỉ đơn giản dựa trên vị trí của chúng trên bảng.

Tầm quan trọng của luật tuần hoàn

Định luật tuần hoàn được coi là một trong những khái niệm quan trọng nhất trong hóa học. Mỗi nhà hóa học sử dụng Định luật tuần hoàn, dù có ý thức hay không, khi xử lý các nguyên tố hóa học, tính chất và phản ứng hóa học của chúng. Luật tuần hoàn dẫn đến sự phát triển của bảng tuần hoàn hiện đại.

Khám phá luật tuần hoàn

Luật tuần hoàn được xây dựng dựa trên những quan sát của các nhà khoa học trong thế kỷ 19. Cụ thể, những đóng góp của Lothar Meyer và Dmitri Mendeleev đã làm cho xu hướng trong các thuộc tính nguyên tố trở nên rõ ràng. Họ độc lập đề xuất Luật tuần hoàn vào năm 1869. Bảng tuần hoàn sắp xếp các yếu tố để phản ánh Luật tuần hoàn, mặc dù các nhà khoa học vào thời điểm đó không có lời giải thích cho lý do tại sao các tài sản theo xu hướng. Một khi cấu trúc điện tử của các nguyên tử được phát hiện và hiểu rõ, rõ ràng các đặc điểm lý do xảy ra trong các khoảng là do hành vi của vỏ electron.

Ảnh hưởng của định luật tuần hoàn

Các tính chất chính theo xu hướng theo Định luật tuần hoàn là bán kính nguyên tử, bán kính ion , năng lượng ion hóa, độ âm điện và ái lực điện tử.

Bán kính nguyên tử và ion là thước đo kích thước của một nguyên tử hoặc ion. Trong khi bán kính nguyên tử và ion khác nhau, chúng theo cùng một xu hướng chung. Bán kính tăng di chuyển xuống một nhóm phần tử và thường giảm di chuyển từ trái sang phải trong một khoảng thời gian hoặc hàng.

Năng lượng ion hóa là thước đo mức độ dễ dàng để loại bỏ electron khỏi nguyên tử hoặc ion. Giá trị này giảm di chuyển xuống một nhóm và tăng di chuyển từ trái sang phải trong một khoảng thời gian.

Ái lực điện tử là cách một nguyên tử dễ dàng chấp nhận một điện tử. Sử dụng Định luật tuần hoàn, rõ ràng các nguyên tố kiềm thổ có ái lực điện tử thấp. Ngược lại, các halogen dễ dàng chấp nhận các electron để lấp đầy các lớp vỏ điện tử của chúng và có ái lực điện tử cao. Các nguyên tố khí cao quý thực tế có ái lực điện tử bằng không vì chúng có các lớp vỏ điện tử hóa trị đầy đủ.

Độ âm điện có liên quan đến ái lực điện tử. Nó phản ánh mức độ dễ dàng một nguyên tử của một nguyên tố thu hút các electron tạo thành liên kết hóa học. Cả ái lực điện tử và độ âm điện có xu hướng giảm di chuyển xuống một nhóm và tăng di chuyển trong một khoảng thời gian. Độ âm điện là một xu hướng khác được điều chỉnh bởi Luật tuần hoàn. Các nguyên tố điện ly có độ âm điện thấp (ví dụ, xêzi, francium).

Ngoài các tính chất này, còn có các đặc điểm khác liên quan đến Luật tuần hoàn, có thể được coi là thuộc tính của các nhóm yếu tố. Ví dụ, tất cả các nguyên tố trong nhóm I (kim loại kiềm) đều sáng bóng, mang trạng thái oxy hóa +1, phản ứng với nước và xảy ra trong các hợp chất chứ không phải là các nguyên tố tự do.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker