Họ nguyên tố: ý nghĩa các màu trong bảng tuần hoàn
Họ nguyên tố là các tập hợp nguyên tố có tính chất tương tự, và hầu hết các bảng tuần hoàn đều cho mỗi họ một màu riêng. Trang web này dùng mười họ: kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, kim loại chuyển tiếp, kim loại sau chuyển tiếp, á kim, phi kim hoạt động, halogen, khí hiếm, lantanit và actinit. Bạn có thể nhận ra từng họ bằng màu và vị trí của nó trong bảng.
Điều gì tạo nên một họ
Các nguyên tố cùng họ hoạt động theo cách tương tự, chủ yếu vì chúng có số electron lớp ngoài, gọi là electron hóa trị, tương tự nhau. Những electron lớp ngoài này quyết định cách một nguyên tố phản ứng.
Một số họ nằm trong một cột duy nhất, như nhóm 2 hoặc nhóm 18. Những họ khác chiếm cả một khối của bảng. Các màu chỉ là một mã quy ước, và mỗi bảng dùng màu khác nhau, nên hãy luôn xem phần chú giải.
Kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ
Các kim loại kiềm thuộc nhóm 1, cột đầu tiên, trừ hiđro: liti, natri, kali, rubiđi, xesi và franxi. Chúng mềm đến mức có thể cắt bằng dao, và phản ứng với nước tạo ra khí hiđro. Kali phản ứng mạnh đến mức hiđro bắt lửa với ngọn lửa màu tím hoa cà.
Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm 2: beri, magie, canxi, stronti, bari và rađi. Chúng cứng hơn và kém hoạt động hơn các nguyên tố lân cận ở nhóm 1. Canxi giúp xây dựng xương và răng của bạn, và stronti tạo màu đỏ cho pháo hoa.
Kim loại chuyển tiếp và kim loại sau chuyển tiếp
Các kim loại chuyển tiếp chiếm khối giữa rộng, các nhóm 3 đến 12. Chúng gồm sắt, đồng, bạc và vàng, và hầu hết đều cứng, bền và sáng bóng. Sắt là kim loại được dùng rộng rãi nhất, chủ yếu ở dạng thép.
Các kim loại sau chuyển tiếp nằm bên phải chúng, ngay trước đường bậc thang. Trên trang web này chúng là nhôm, gali, inđi, thiếc, tali, chì, bitmut và poloni. Chúng mềm hơn và dễ nóng chảy hơn hầu hết các kim loại chuyển tiếp. Gali nóng chảy ở khoảng 29,8 °C, nên nó hóa lỏng ngay trong lòng bàn tay bạn.
Á kim và phi kim hoạt động
Các á kim nằm dọc theo đường bậc thang zigzag: bo, silic, gecmani, asen, antimon và telu. Chúng vừa giống kim loại, vừa không giống. Silic, nguyên tố phổ biến thứ hai trong vỏ Trái Đất sau oxi, là vật liệu then chốt trong chip máy tính.
Các phi kim hoạt động là hiđro, cacbon, nitơ, oxi, photpho, lưu huỳnh và selen. Hầu hết chúng nằm ở phía trên bên phải, còn hiđro nằm ở đầu nhóm 1 dù không phải kim loại. Chúng là những nguyên tố của sự sống: oxi, cacbon, hiđro và nitơ chiếm khoảng 96% khối lượng cơ thể bạn.
Halogen và khí hiếm
Các halogen thuộc nhóm 17: flo, clo, brom, iot và astatin. Tên của chúng có nghĩa là “chất tạo muối”, vì chúng phản ứng với kim loại tạo thành muối như natri clorua. Các hợp chất của clo giữ cho bể bơi sạch, và florua trong kem đánh răng giúp bảo vệ răng của bạn.
Các khí hiếm thuộc nhóm 18, cột cuối cùng: heli, neon, agon, kripton, xenon và radon. Lớp ngoài cùng của chúng đã đầy, nên hầu như không phản ứng với bất cứ chất nào. Heli nhẹ hơn không khí và nâng được bóng bay trong tiệc, còn neon phát sáng màu đỏ cam trong các biển hiệu cửa hàng.
Hai hàng ở phía dưới
Các lantanit (57–71) và các actinit (89–103) là hai hàng được in bên dưới bảng chính. Chúng thuộc về chu kì 6 và 7 nhưng được chuyển xuống để bảng không quá rộng.
Các lantanit là những kim loại mềm, màu bạc, rất giống nhau. Chẳng hạn, neođim tạo ra những nam châm mạnh trong tai nghe nhét tai và động cơ điện. Các actinit đều có tính phóng xạ, và urani là nhiên liệu của các nhà máy điện hạt nhân.
Thêm một màu nữa đánh dấu các nguyên tố siêu nặng từ meitneri (109) đến oganesson (118). Mới chỉ có một vài nguyên tử của mỗi nguyên tố được tạo ra, nên trang web này ghi tính chất của chúng là chưa biết.
Điểm chính
- Họ nguyên tố là các tập hợp nguyên tố có tính chất tương tự, và các bảng tô màu chúng để dễ nhận ra.
- Kim loại kiềm (nhóm 1) và kim loại kiềm thổ (nhóm 2) là các kim loại hoạt động ở ngoài cùng bên trái.
- Kim loại chuyển tiếp chiếm các nhóm 3–12, và các kim loại sau chuyển tiếp mềm hơn nằm ngay trước đường bậc thang.
- Á kim nằm dọc theo bậc thang, còn phi kim hoạt động, halogen (nhóm 17) và khí hiếm (nhóm 18) nằm ở bên phải.
- Lantanit và actinit là hai hàng bên dưới bảng chính, và mọi actinit đều có tính phóng xạ.
Tự kiểm tra
Ba câu hỏi nhanh về bài học này.
1. Họ nào chiếm nhóm 18, cột cuối cùng?
Hiện đáp án
Khí hiếm — Nhóm 18 chứa các khí hiếm, có lớp ngoài cùng đầy nên hầu như không phản ứng.2. Hiđro nằm ở đầu nhóm 1. Nó thuộc họ nào?
Hiện đáp án
Phi kim hoạt động — Hiđro là phi kim hoạt động, nên các kim loại kiềm của nhóm 1 bắt đầu từ liti.3. Họ nào chỉ gồm các nguyên tố phóng xạ?