Nguyên tử, nguyên tố hóa học và bảng tuần hoàn (KHTN 7): cách xác định vị trí nguyên tố
Cấu tạo nguyên tử, cách xếp electron theo lớp, nguyên tố hóa học, cấu tạo bảng tuần hoàn và cách xác định chu kì, nhóm từ số hiệu nguyên tử.
Mạch Chất và sự biến đổi của chất trong Khoa học tự nhiên 7 mở đầu bằng nguyên tử, nguyên tố hóa học và bảng tuần hoàn. Đây là phần nền của toàn bộ môn Hóa sau này: học chắc ở lớp 7 thì lên lớp 8, lớp 9 học phản ứng, mol, kim loại sẽ nhẹ nhàng hơn nhiều.
Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ tạo nên chất, gồm hai phần:
- Hạt nhân ở tâm, gồm proton (mang điện dương) và neutron (không mang điện).
- Vỏ nguyên tử gồm các electron (mang điện âm) chuyển động quanh hạt nhân.
Nguyên tử trung hòa về điện nên số proton = số electron.
Khối lượng electron rất nhỏ so với proton và neutron, nên khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân. Khối lượng nguyên tử được tính bằng đơn vị amu, xấp xỉ bằng số proton cộng số neutron. Ví dụ nguyên tử sodium (natri) có 11 proton và 12 neutron nên khối lượng khoảng 23 amu.
Electron xếp theo lớp
Theo mô hình nguyên tử Rutherford – Bohr học ở lớp 7, electron xếp thành từng lớp quanh hạt nhân:
- Lớp thứ nhất có tối đa 2 electron.
- Lớp thứ hai có tối đa 8 electron.
- Với 20 nguyên tố đầu, lớp thứ ba chứa tối đa 8 electron trước khi sang lớp thứ tư.
Ví dụ: oxygen có 8 electron → xếp 2, 6; sodium có 11 electron → 2, 8, 1; chlorine có 17 electron → 2, 8, 7.
Nguyên tố hóa học
Nguyên tố hóa học là tập hợp những nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân. Số proton được gọi là số hiệu nguyên tử và quyết định nguyên tử đó thuộc nguyên tố nào. Mỗi nguyên tố có một kí hiệu hóa học gồm một hoặc hai chữ cái, chữ đầu viết hoa: H (hydrogen), O (oxygen), Na (sodium), Cl (chlorine).
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân (số hiệu nguyên tử).
- Ô nguyên tố cho biết kí hiệu, tên, số hiệu nguyên tử và khối lượng nguyên tử.
- Chu kì là hàng ngang; số thứ tự chu kì bằng số lớp electron.
- Nhóm là cột dọc; với các nguyên tố nhóm A, số thứ tự nhóm bằng số electron lớp ngoài cùng.
Bảng tuần hoàn còn chia các nguyên tố thành kim loại (phần lớn bên trái và ở giữa), phi kim (phía trên bên phải) và khí hiếm (nhóm cuối cùng, VIIIA).
Cách xác định vị trí nguyên tố
Từ số hiệu nguyên tử, làm 3 bước: xếp electron theo lớp, đếm số lớp để ra chu kì, đếm số electron lớp ngoài cùng để ra nhóm.
| Nguyên tố | Số hiệu | Xếp electron | Chu kì | Nhóm |
|---|---|---|---|---|
| Oxygen (O) | 8 | 2, 6 | 2 | VIA |
| Sodium (Na) | 11 | 2, 8, 1 | 3 | IA |
| Magnesium (Mg) | 12 | 2, 8, 2 | 3 | IIA |
| Chlorine (Cl) | 17 | 2, 8, 7 | 3 | VIIA |
Ngược lại, biết vị trí (chu kì 3, nhóm IA) cũng suy ra được: nguyên tử có 3 lớp electron, lớp ngoài cùng 1 electron, tức 2, 8, 1, là sodium, một kim loại.
Bài tập tự luyện (có đáp số)
- Nguyên tử X có 13 proton và 14 neutron. Tính số electron, khối lượng nguyên tử và xác định vị trí của X. Đáp số: 13 electron, khoảng 27 amu, xếp 2, 8, 3 → chu kì 3, nhóm IIIA; X là aluminium (nhôm), một kim loại.
- Nguyên tố Y ở chu kì 2, nhóm VA. Xác định số hiệu nguyên tử. Đáp số: 2 lớp electron, lớp ngoài cùng 5 electron → 2, 5 → số hiệu 7, là nitrogen, một phi kim.
- Nguyên tố có số hiệu 18 nằm ở đâu và thuộc loại nào? Đáp số: 2, 8, 8 → chu kì 3, nhóm VIIIA; là argon, một khí hiếm.
- Nguyên tố potassium (kali) có số hiệu 19. Xếp electron và xác định vị trí. Đáp số: 2, 8, 8, 1 → chu kì 4, nhóm IA.
Mẹo: sau khi xếp electron, cộng lại tổng số electron để chắc chắn bằng số hiệu nguyên tử đề cho.
Lỗi thường gặp
- Nhầm số hiệu nguyên tử với khối lượng nguyên tử.
- Xếp quá số electron tối đa của một lớp (ví dụ xếp 3 electron ở lớp thứ nhất).
- Viết kí hiệu sai chữ hoa, chữ thường (Co là cobalt, còn CO là một hợp chất).
- Nghĩ nguyên tử mang điện vì có proton và electron, quên rằng hai loại điện tích bằng nhau.
Học chắc nền Hóa từ lớp 7
Phần nguyên tử và bảng tuần hoàn dùng lại suốt lớp 8, lớp 9 và cả cấp 3. Nếu con còn lúng túng, phụ huynh có thể xem gia sư Khoa học tự nhiên lớp 7, gia sư Hóa lớp 8, lớp 9 để chuẩn bị trước cho năm sau, hoặc trang gia sư lớp 7.
Câu hỏi thường gặp
Nguyên tử và phân tử khác nhau thế nào? Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của một nguyên tố; phân tử gồm một hoặc nhiều nguyên tử liên kết với nhau và đại diện cho chất. Phần phân tử được học ngay sau bảng tuần hoàn.
Vì sao khối lượng nguyên tử có số lẻ, ví dụ Cl là 35,5? Vì trong tự nhiên, một nguyên tố gồm nhiều loại nguyên tử có số neutron khác nhau; khối lượng ghi trong bảng là giá trị trung bình.
Học sinh lớp 7 có cần thuộc lòng bảng tuần hoàn không? Không cần thuộc cả bảng. Nên nhớ kí hiệu, số hiệu của khoảng 20 nguyên tố đầu và biết cách tra bảng, xác định vị trí từ số hiệu.
Kim loại, phi kim nằm ở đâu trong bảng? Phần lớn kim loại ở bên trái và giữa bảng; phi kim ở phía trên bên phải; khí hiếm ở nhóm VIIIA.