Vào cuối thế kỷ 19, nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev đã công bố nỗ lực đầu tiên của mình trong việc nhóm các nguyên tố hóa học theo trọng lượng nguyên tử của chúng. Chỉ có khoảng 60 yếu tố được biết đến vào thời điểm đó, nhưng Mendeleev nhận ra rằng khi các yếu tố được sắp xếp theo trọng lượng, một số loại yếu tố đã xảy ra trong khoảng thời gian đều đặn hoặc theo chu kỳ.
Hôm nay, 150 năm sau, các nhà hóa học chính thức nhận ra 118 nguyên tố (sau khi bổ sung bốn người mới vào năm 2016) và vẫn sử dụng bảng nguyên tố định kỳ của Mendeleev để sắp xếp chúng. Bảng bắt đầu với nguyên tử đơn giản nhất, hydro, sau đó tổ chức phần còn lại của các nguyên tố theo số nguyên tử, đó là số lượng proton mỗi loại chứa. Với một số trường hợp ngoại lệ, thứ tự của các nguyên tố tương ứng với khối lượng tăng dần của mỗi nguyên tử.
Bảng có bảy hàng và 18 cột. Mỗi hàng đại diện cho một thời kỳ; số chu kỳ của một nguyên tố cho biết có bao nhiêu mức năng lượng của các electron nhà. Natri, chẳng hạn, nằm trong thời kỳ thứ ba, có nghĩa là một nguyên tử natri thường có các electron ở ba mức năng lượng đầu tiên. Di chuyển xuống bàn, thời gian dài hơn vì phải mất nhiều điện tử hơn để lấp đầy các cấp độ bên ngoài lớn hơn và phức tạp hơn.
Các cột của bảng đại diện cho các nhóm hoặc gia đình của các phần tử. Các nguyên tố trong một nhóm thường nhìn và hành xử tương tự nhau, bởi vì chúng có cùng số lượng electron trong lớp vỏ ngoài cùng của chúng - khuôn mặt mà chúng thể hiện với thế giới. Ví dụ, nhóm 18, ở phía bên phải của bảng, có vỏ ngoài hoàn toàn đầy đủ và hiếm khi tham gia vào các phản ứng hóa học.
Các phần tử thường được phân loại là kim loại hoặc phi kim, nhưng đường phân chia giữa hai phần này mờ. Các nguyên tố kim loại thường là chất dẫn điện và nhiệt tốt. Các nhóm nhỏ trong các kim loại được dựa trên các đặc tính và tính chất hóa học tương tự của các bộ sưu tập này. Mô tả của chúng tôi về bảng tuần hoàn sử dụng các nhóm yếu tố thường được chấp nhận, theo Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos.
Kim loại kiềm: Các kim loại kiềm chiếm phần lớn trong Nhóm 1, cột đầu tiên của bảng. Sáng bóng và đủ mềm để cắt bằng dao, những kim loại này bắt đầu bằng lithium (Li) và kết thúc bằng francium (Fr). Chúng cũng cực kỳ phản ứng và sẽ bùng cháy hoặc thậm chí phát nổ khi tiếp xúc với nước, vì vậy các nhà hóa học lưu trữ chúng trong dầu hoặc khí trơ. Hydrogen, với một electron duy nhất, cũng sống trong Nhóm 1, nhưng khí được coi là một phi kim.
Kim loại kiềm thổ: Các kim loại kiềm thổ tạo thành Nhóm 2 của bảng tuần hoàn, từ berili (Be) đến radium (Ra). Mỗi nguyên tố này có hai electron ở mức năng lượng ngoài cùng của nó, làm cho các trái đất kiềm đủ phản ứng mà chúng hiếm khi được tìm thấy một mình trong tự nhiên. Nhưng chúng không phản ứng như các kim loại kiềm. Phản ứng hóa học của chúng thường xảy ra chậm hơn và tạo ra ít nhiệt hơn so với các kim loại kiềm.
Lanthanides: Nhóm thứ ba quá dài để phù hợp với cột thứ ba, do đó, nó bị vỡ ra và lật sang một bên để trở thành hàng trên cùng của hòn đảo nổi ở cuối bảng. Đây là lanthanides, các yếu tố từ 57 đến 71 - lanthanum (La) đến lutetium (Lu). Các yếu tố trong nhóm này có màu trắng bạc và xỉn màu khi tiếp xúc với không khí.
Actinide: Các Actinides xếp hàng dưới cùng của hòn đảo và bao gồm các yếu tố 89, Actinium (Ac), thông qua 103, lawrencium (Lr). Trong số các nguyên tố này, chỉ có thorium (Th) và uranium (U) xảy ra tự nhiên trên Trái đất với số lượng đáng kể. Tất cả đều là chất phóng xạ. Các actinide và lanthanide cùng nhau tạo thành một nhóm gọi là các kim loại chuyển tiếp bên trong.
Kim loại chuyển tiếp: Quay trở lại phần chính của bảng, phần còn lại của Nhóm 3 đến 12 đại diện cho phần còn lại của các kim loại chuyển tiếp. Cứng nhưng dễ uốn, sáng bóng và có độ dẫn điện tốt, những yếu tố này là những gì bạn thường nghĩ đến khi nghe từ kim loại. Nhiều bản hit hay nhất của thế giới kim loại - bao gồm vàng, bạc, sắt và bạch kim - sống ở đây.
Kim loại sau chuyển đổi: Trước khi nhảy vào thế giới phi kim, các đặc điểm chung không được phân chia gọn gàng dọc theo các nhóm nhóm dọc. Các kim loại sau quá trình chuyển đổi là nhôm (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), thiếc (Sn), chì (Pb) và bismuth (Bi), và chúng trải dài từ Nhóm 13 đến Nhóm 17. Các yếu tố này có một số đặc điểm cổ điển của các kim loại chuyển tiếp, nhưng chúng có xu hướng mềm hơn và dẫn điện kém hơn so với các kim loại chuyển tiếp khác. Nhiều bảng tuần hoàn sẽ có một dòng "cầu thang" được in đậm bên dưới đường chéo nối boron với astatine. Các cụm kim loại sau chuyển tiếp ở phía dưới bên trái của dòng này.
Kim loại: Các kim loại là boron (B), silicon (Si), gecmani (Ge), asen (As), antimon (Sb), Tellurium (Te) và polonium (Po). Chúng tạo thành cầu thang đại diện cho sự chuyển đổi dần dần từ kim loại sang phi kim. Các phần tử này đôi khi hoạt động như chất bán dẫn (B, Si, Ge) chứ không phải là chất dẫn. Các kim loại cũng được gọi là "bán kim loại" hoặc "kim loại kém."
Phi kim: Mọi thứ khác ở phía trên bên phải của cầu thang - cộng với hydro (H), bị mắc kẹt trở lại trong Nhóm 1 - là một phi kim. Chúng bao gồm carbon (C), nitơ (N), phốt pho (P), oxy (O), lưu huỳnh (S) và selen (Se).
Các halogen Bốn nguyên tố hàng đầu của Nhóm 17, từ flo (F) đến astatine (At), đại diện cho một trong hai tập hợp con của phi kim. Các halogen là phản ứng hóa học khá và có xu hướng kết hợp với các kim loại kiềm để tạo ra các loại muối khác nhau. Ví dụ, muối ăn trong nhà bếp của bạn là một cuộc hôn nhân giữa natri kim loại kiềm và clo halogen.
Khí trơ: Không màu, không mùi và gần như hoàn toàn không phản ứng, các khí trơ hoặc quý hiếm làm tròn bảng trong Nhóm 18. Nhiều nhà hóa học mong đợi oganesson, một trong bốn nguyên tố mới được đặt tên, có chung các đặc điểm này; tuy nhiên, vì phần tử này có thời gian bán hủy tính bằng mili giây, nên không ai có thể kiểm tra trực tiếp. Oganesson hoàn thành giai đoạn thứ bảy của bảng tuần hoàn, vì vậy nếu bất cứ ai quản lý tổng hợp nguyên tố 119 (và cuộc đua để làm như vậy đã được tiến hành), nó sẽ lặp lại để bắt đầu hàng tám trong cột kim loại kiềm.
Do tính chất chu kỳ được tạo ra bởi tính tuần hoàn đặt tên của bảng, một số nhà hóa học thích hình dung bảng của Mendeleev như một vòng tròn.
Bổ sung tài nguyên:
