Các dạng bảng tuần hoàn hóa học
- Chi tiết
- Chuyên mục: Thuật ngữ
- Được viết ngày Thứ bảy, 05 Tháng 6 2021 21:28
- Viết bởi Nguyễn Văn Đàm
CÁC DẠNG BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
Sau một quá trình phát triển rất dài hiện nay bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học hay còn gọi là hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có rất nhiều dạng. Mặc dù các dạng bảng tuần hoàn rất khác nhau về hình dạng, kích thước và màu sắc nhưng nhìn chung chúng đều thể hiện được sự lặp lại tính chất của các nguyên tố theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. Chúng ta hãy điểm qua một số dạng bảng tuần hoàn sau để thấy được sự đa dạng và khả năng tưởng tượng tuyệt vời của các nhà Hóa học nhé:
150 năm trước, nhà hóa học người Siberia là Dmitri Mendeleev tặng cho khoa học một món quà vô giá: một phiên bản hoàn toàn mới của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, những người đầu tiên được diện kiến nó là các nhà khoa học tại Hội đồng Hóa học Nga.
Ông lần lượt sắp xếp các nguyên tố vào bảng, với thứ tự là số nguyên tử tăng dần, tạo thành một bảng liệt kê chi tiết từng yếu tố tạo nên Vũ trụ. Đã tròn một thập kỷ rưỡi từ khi Mendeleev luận ra bảng tuần hoàn, đặt nền móng vững chắc cho nền hóa học.
Nhưng ông không phải người đầu tiên mong muốn sắp xếp các nguyên tố thành bảng hợp lý. Trước Mendeleev, rất nhiều nhà khoa học đã cố gắng sắp xếp 63 nguyên tố (mà khoa học thời đó biết tới) thành một tổ hợp dễ nắm bắt, chia thành từng thuộc tính riêng. Thậm chí trước đó một số người đã nhen nhóm ý tưởng gom các nguyên tố họ biết thành từng nhóm "bộ ba" có tính chất na ná nhau.
Những nỗ lực sắp xếp nguyên tố đã cho ta những bảng như thế này đây.
“Đứa con cả” của gia đình
Đây chính là bảng tuần hoàn nguyên bản, với nguyên tố được sắp xếp theo số nguyên tử của từng chất, dựa một phần trên đặc tính hóa học của các chất.
Phiên bản của Mendeleev không nhiều nguyên tố bằng bảng trên, nhưng ông có chừa ra những chỗ trống để đời sau có thể thêm nguyên tố vào. Ông dự đoán đặc tính của những nguyên tố khoa học tại thời điểm đó còn chưa khám phá ra.
Thế hệ sau đã chứng minh được đa số những dự đoán của Mendeleev là chính xác.
Ngoài dạng bảng tuần hoàn có 18 cột như trên còn có một số biến thể triển khai hoặc thu gọn của dạng này như dạng bảng ngắn với 10 cột hoặc dạng bảng siêu dài 32 cột như hình dưới đây
Bảng tuần hoàn thu ngắn 10 cột
Tòa tháp
Bảng tuần hoàn này được thiết kế năm 2006 bởi Valery Tsimmerman. Đây là bảng khác biệt nhất trong số tất cả các ví dụ xuất hiện tại bài viết này.
Thay vì sắp xếp thứ tự dựa theo số nguyên tử, bảng tuần hoàn ADOMAH này dựa trên 4 số lượng tử của electron - 4 con số này được dùng để mô tả vị trí và chuyển động của electron trong nguyên tử. Ý tưởng này đã từng được thực hiện trước đây bởi Charles Janet, một kỹ sư và nhà sinh học.
Một dạng tương tự của dạng tháp này
Vòng xoáy
Tòa tháp kể trên mang đầy giá trị thực tế, nhưng bảng tuần hoàn xoáy thì nghiêng nhiều về mặt thẩm mỹ hơn. Đây là sản phẩm của nhà hóa học Theodor Benfey, tạo ra năm 1964.
Ở trung tâm bảng tuần hoàn là hydro, rồi xoáy dần ra theo thứ tự số nguyên tử. Mỗi một vòng xoáy là một tập hợp các nguyên tố trong cùng một chu kì bắt đầu từ ô màu đỏ xoáy theo chiều kim đồng hồ đến ô màu xanh nhạt sáng. Mỗi một “cung” đồng tâm từ trong ra ngoài là tập hợp các nguyên tố thuộc cùng nhóm A hoặc nhóm B. Bảng này còn có chỗ trống cho những nguyên tố “siêu actinit - superactinide”, những thứ chưa được khoa học khám phá.
Bông hoa 3D- Bảng tuần hoàn dạng múi
Bảng tuần hoàn này rất đặc biệt: nó được chia thành 4 múi ứng với 4 block trong bảng tuần hoàn thông thường chúng ta gặp. Phần bảng màu xanh mòng két ở phía sau chứa kim loại kiềm ở mặt trước, kim loại kiềm thổ ở mặt sau hay chúng ta gọi là múi các nguyên tố s. “Cánh hoa” màu xanh đậm phía sau là các nguyên tố p – các nguyên tố này thuộc nhóm IIIA đến VIIIA. “Cánh hoa” màu hồng là các kim loại chuyển tiếp hay các nguyên tố d. “Cánh hoa” còn lại màu vàng chứa những nguyên tố f – các nguyên tố thuộc họ Lantan và Actini. Mỗi một “hàng” có cùng độ cao tương ứng với chu ki trong bảng tuần hoàn thường gặp.
Dải băng cầu vồng
Đây là bảng tuần hoàn “bánh bèo” nhất trong số những ví dụ đã nêu, được tạo ra bởi James Franklin Hyde vào năm 1975.
Bản thân Hyde là một nhà khoa học chuyên làm việc với hợp chất silicon, nên ông cho silicon vị trí giữa bảng trang trọng, rồi dùng các đường nối để nêu bật lên cách silicon kết nối với các nguyên tố còn lại trong bảng.
Nhưng bảng vẫn bắt đầu từ hydro - ở tâm của vòng tròn bên phải, trước khi xoáy ra ngoài để tới các nguyên tố khác. Từng cụm nguyên tố có màu riêng biệt để nêu bật lên mối quan hệ của chúng với nhau.
Một số dạng bảng tuần hoàn khác:
Bảng tuần hoàn hóa học dạng hình nón
Bảng tuần hoàn dạng hình tròn
Bảng tuần hoàn 3D này nhìn cứ như lõi trái đất vậy
... Và còn rất nhiều các dạng bảng tuần hoàn nữa. Bạn đã nghĩ ra một dạng bảng tuần hoàn nào cho riêng mình chưa?