Sách hóa học kỹ sư/Nguyên tố

Nguyên tố

Mọi vật chất được tạo ra từ vật chất nhỏ nhất vẩn còn giữ tính chất của vật chất được gọi là Nguyên tố .

Tính chất

Mọi nguyên tố đều có các tính chất sau ký hiệu, tên gọi, số nguyên tố và khối lượng

Tên gọi	Ký hiệu	Số nguyên tố	Khối lượng
Hydrogen	H	1	$E$

Bảng nguyên tố tuần hoàn

Bảng liệt kê các nguyên tố đả được phát hiện của các hàng ngang cho biết đặc tính chu kỳ của nguyên tố cùng với các cột dọc cho biết đặc tính nhóm của nguyên tố . Bảng nguyên tố có 18 nhóm và 9 chu kỳ

Nhóm tuần hoàn

Một nhóm, còn gọi là một họ, là một cột thẳng đứng trong bảng tuần hoàn. Các nhóm được coi là phương thức quan trọng nhất trong phân loại các nguyên tố. Trong cùng một nhóm, các nguyên tố có các tính chất rất giống nhau và thể hiện một xu hướng rõ ràng (mạnh dần lên hay yếu dần đi) trong các tính chất dọc theo chiều tăng của nhóm — các nhóm này được đặt các tên gọi chung, chẳng hạn nhóm các kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, kim loại chuyển tiếp, halogen và khí trơ. Một số nhóm trong bảng tuần hoàn thể hiện sự giống nhau ít hơn và/hoặc các xu hướng theo chiều đứng cũng ít hơn (ví dụ các nhóm 14 và 15). Các thuyết về cấu trúc nguyên tử trong cơ học lượng tử hiện đại giải thích rằng các nguyên tố trong cùng một nhóm có cấu hình electron như nhau trong lớp hóa trị của chúng, và đây là yếu tố lớn nhất trong việc xem xét sự giống nhau của chúng về các tính chất hóa học.

Khí trơ . Tất cả các nguyên tố của nhóm 8A (8 hay 0 nếu không kể đến các nguyên tố chuyển tiếp), là các khí trơ (khí quý), có lớp hóa trị được điền đầy. Điều này có nghĩa là chúng không cần thiết phải phản ứng với các nguyên tố khác để điền đầy lớp điện tử hóa trị, và như thế là trơ về mặt hóa học. Hêli là nguyên tố trơ nhất trong các khí trơ và khả năng phản ứng trong nhóm này tăng dần lên theo chu kỳ: có thể làm cho các khí trơ nặng nhất phản ứng do chúng có các lớp electron lớn hơn. Tuy nhiên, khả năng phản ứng của chúng về tổng thể vẫn là rất thấp và kém.

Halogen . Trong nhóm 7A, (7 nếu loại đi các kim loại chuyển tiếp) được biết đến như là nhóm các halogen, các nguyên tố đều chỉ còn thiếu 1 electron là điền đầy lớp điện tử hóa trị. Vì thế, trong các phản ứng hóa học chúng có xu hướng thu thêm điện tử (xu hướng thu thêm điện tử gọi là độ âm điện). Thuộc tính này là rõ nét nhất ở flo (nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong tất cả các nguyên tố) và nó giảm dần theo sự tăng lên của chu kỳ.

Kết quả là tất cả các halogen tạo ra các axít với hiđrô, chẳng hạn axít flohiđric, axít clohiđric, axít brômhiđric và axít iốthiđric, tất cả đều trong dạng HX. Độ axít của chúng tăng lên theo sự tăng của chu kỳ, do ion I^- lớn là ổn định hơn trong dung dịch khi so với ion F^- nhỏ.

Kim loại chuyển tiếp . Trong các kim loại chuyển tiếp (các nhóm từ 3 đến 12), sự khác nhau giữa các nhóm là không quá lớn, và các phản ứng diễn ra ở trạng thái hỗn hợp, tuy nhiên, vẫn có thể thực hiện các dự đoán có ích tại đây được.

Các nhóm Lantan và Actini . Các tính chất hóa học của nhóm Lantan (các nguyên tố từ 58 đến 71) và nhóm Actini (các nguyên tố từ 90 đến 103) là rất giống nhau trong nội nhóm hơn là giống các kim loại chuyển tiếp khác, và việc tách hỗn hợp các nguyên tố này có thể là rất khó. Nó là quan trọng trong sự làm tinh khiết hóa học cho urani (số nguyên tử bằng 92), một nguyên tố quan trọng trong năng lượng phan tu.

Chu kỳ tuần hoàn

Một chu kỳ là một hàng ngang trong bảng tuần hoàn gồm những nguyên tố có cùng số lớp electron. Trong một chu kì theo chiều tăng của Z, bán kính nguyên tử giảm dần, độ âm điện và năng lượng ion hóa tăng dần, do đó khả năng nhường e của nguyên tố giảm, đồng thời khả năng nhận e của nguyên tố tăng dần. Do đó trong một chu kì thì tính kim loại giảm còn tính phi kim tăng dần.

Mặc dù nhóm là cách thức thông dụng nhất để phân loại các nguyên tố, nhưng ở đây có một vài vùng trong bảng tuần hoàn mà các xu hướng theo chiều ngang và sự giống nhau trong các tính chất lại là đáng kể hơn so với các xu hướng theo chiều đứng. Điều này có thể là đúng trong khối d (hay "các kim loại chuyển tiếp"), và đặc biệt là trong khối f, trong đó các nguyên tố thuộc các nhóm lanthanoid và actinoid tạo ra hai nhóm cùng gốc giống nhau một cách đáng kể theo chiều ngang. Số chu kỳ cũng chỉ ra là có bao nhiêu lớp điện tử có trong nguyên tố thuộc chu kỳ đó.

Bảng nguyen tố

Số nguyên tử	Tên	Ký hiệu	Năm phát hiện	Nguồn gốc
1	Hydrogen	H	1766	Từ tiếng Pháp "hydrogène" nghĩa là sinh ra nước, nước được tạo ra khi hydro bị đốt cháy
2	Heli	He	1868	Từ tiếng Hy Lạp "helios" nghĩa là Mặt trời bởi vì nó được phát hiện lần đầu tiên trong quang phổ Mặt Trời
3	Lithi	Li	1817	Từ tiếng Hy Lạp "lithos" nghĩa là đá
4	Beryli	Be	1797	Lần đầu tiên được khám phá ra từ khoáng vật Beryli
5	Bo	B	1808	Từ tên gọi một hợp chất của nó là Boras
6	Carbon	C	Thời tiền sử	Ký hiệu bắt đầu từ tiếng Latin "carbo" nghĩa là than
7	Nitơ	N	1772	Từ tiếng Pháp "Nitrogène" nghĩa là chất sinh ra nitrat, chẳng hạn như natri nitrat hoặc kali nitrat
8	Oxygen	O	1771	Từ tiếng Pháp "oxygène" nghĩa là "sinh ra axit", Oxy là một hợp phần của axit
9	Flo	F	1886	Từ tiếng Latin "fluo" nghĩa là "chảy" xỉ lò quặng, một hợp chất phức tạp của Flo thường được dùng làm chất trợ dung
10	Neon	Ne	1898	Từ tiếng Hy Lạp "neos" nghĩa là "mới"
11	Natri	Na	1807	Theo tiếng Ả Rập, "Natrum" nghĩa là muối tự nhiên
12	Magie	Mg	1808	Từ tên "Magnesia lithos" nghĩa là đá manhe, Đó là một khoáng vật màu trắng, lần đầu tiên tìm thấy ở vùng Macnhedia thời cổ Hy Lạp
13	Nhôm	Al	1825	Từ tiếng Latin "alumen", "aluminis" nghĩa là sinh ra phèn
14	Silic	Si	1824	Từ tiếng Latin "Silics" nghĩa là "cát"
15	Phốt Pho	P	1669	Từ tiếng Hy Lạp "phosphoros" nghĩa là "chất mang ánh sáng"
16	Lưu huỳnh	S	Thời tiền sử	Ký hiệu xuất xứ từ tiếng Latin "sulfur"
17	Clo	Cl	1774	Từ tiếng Hy Lạp "chloros" nghĩa là xanh lá cây sáng, Clo ở thể khí có màu vàng lục
18	Argon	Ar	1894	Từ tiếng Hy Lạp "argon" nghĩa là "lười biếng" hoặc "không hoạt động"
19	Kali	K	1807	Từ tiếng Ả Rập "alcali" nghĩa là tro của cây cỏ
20	Calci	Ca	1808	Từ tiếng Latin "Calcis" nghĩa là vôi hoặc calci oxit
21	Scandi	Sc	1879	Tên gọi để kỉ niệm bán đảo Scanđina thuộc Bắc Âu
22	Titan	Ti	1791	Để kỉ niệm các vị thần khổng lồ trong thần thoại Hy Lạp
23	Vanadi	V	1801	Để ngưỡng mộ tình yêu và sắc đẹp của một vị thần ở Scanđinavi cổ xưa tên là Vanadis
24	Crom	Cr	1797	Từ tiếng Hy Lạp "chroma" nghĩa là hoa, Nó được dùng làm chất màu
25	Mangan	Mn	1774	Từ tiếng Italia "Manganese" một biến dạng của tiếng Latin "Magnesius" tức là Magnesi
26	Sắt	Fe	Thời tiền sử	Từ tên gọi cổ xưa của sắt là "Ferrum"
27	Coban	Co	1737	Từ tiếng Đức "kobold" tên gọi một vị thần cản trở việc luyện sắt
28	Niken	Ni	1751	Từ tiếng Đức "Kupfernickel" nghĩa là loại "đồng ma quái"
29	Đồng	Cu	Thời tiền sử	Từ tiếng Latin "Cuprum" hoặc "Cuprus" - tên gọi của đảo Síp, nơi cung cấp đồng cho nhân dân cổ xưa
30	Kẽm	Zn	Thế kỷ XVII	Tên gọi từ tiếng Đức "Zink"
31	Gali	Ga	1875	Tên gọi để kỷ niệm nước Pháp, do chữ "Gallia" là tên gọi cổ xưa của nước Pháp
32	Germani	Ge	1886	Tên gọi để kỷ niệm nước Đức (Germanie)
33	Asen	As	Thời trung cổ	Từ tiếng Hy Lạp "asesenikon" nghĩa là "màu sáng", Người Hy Lạp thời xưa đã dùng các hợp chất của asen làm chất màu (asentrisunfua)
34	Seleni	Se	1818	"Selene" theo tiếng Hy Lạp nghĩa là "Mặt Trăng", vì nó giống Telu, còn Telu là tên gọi để kỉ niệm Trái Đất
35	Brom	Br	1825	Từ tiếng Hy Lạp "Bromos" nghĩa là "mùi hôi"
36	Krypton	Kr	1898	Từ tiếng Hy Lạp "krystos" nghĩa là "ẩn náu"
37	Rubidi	Rb	1861	Theo tiếng Latin "Rubidus" nghĩa là "đỏ", Nguyên tố này được phát minh bởi kính quang phổ và trong quang phổ của nó có những vạch màu đỏ
38	Stronti	Sr	1808	Từ tên gọi của khoáng vật Strontianit, Strontian là tên một địa phương ở Scot
39	Ytri	Y	1794	Đặt tên theo Ytterby, một làng ở Thụy Điển gần Vaxholm
40	Ziriconi	Zr	1789	Tên gọi từ khoáng vật Zieckon từ đó lần đầu tiên phát hiện ra nó
41	Niobi	Nb	1801	Tên gọi để kỉ niệm Niobi, con gái của Tantan, trong truyện thần thoại Hy Lạp
42	Molipden	Mo	1781	Từ tiếng Hy Lạp "molybdos" nghĩa là "chì" (molipden được phát hiện lần đầu tiên từ quặng chì) trước kia người ta cho đó là quặng chì
43	Tecneti	Tc	1937	Từ tiếng Hy Lạp "technetos" có nghĩa là "nhân tạo", Nó là nguyên tố đầu tiên thu được bằng con đường nhân tạo
44	Ruteni	Ru	1844	Tên gọi để kỉ niệm nước Nga, theo tiếng Latin "Ruthenia" nghĩa là nước Nga
45	Rhodi	Rh	1803	Từ tiếng Hy Lạp "Rhodon" nghĩa là "hồng", Một số muối của nó có màu hồng
46	Paladi	Pd	1803	Tên gọi để kỉ niệm hành tinh nhỏ Pallas phát hiện năm 1801
47	Bạc	Ag	Thời tiền sử	Ký hiệu bắt nguồn từ tên gọi cổ xưa của bạc là "argentium" có nghĩa là "sáng bóng"
48	Cadmi	Cd	1817	Tên gọi của một loại quặng bằng tiếng Latin cổ, nó được khám phá ra lần đầu tiên từ quặng này
49	Indi	In	1863	Từ tiếng Latin "Indicum" vì nó được phát hiện bằng quang phổ, Quang phổ của nó có màu chàm (indi)
50	Thiếc	Sn	Thời tiền sử	Ký hiệu bắt nguồn từ tên gọi cổ xưa của thiếc là "Stannum" có nghĩa là "dễ nóng chảy"
51	Antimon	Sb	Thời trung cổ	Ký hiệu bắt nguồn từ tiếng Latin cổ "Stibium" tức chất rắn
52	Telu	Te	1783	Từ tiếng Latin "telluris" nghĩa là Quả Đất
53	Iod	I	1811	Từ tiếng Latin "Iodes" nghĩa là tím
54	Xenon	Xe	1895	Từ tiếng Hy Lạp "xenos" nghĩa là "lạ", "không quen biết"
55	Caesi	Cs	1860	Từ tiếng Latin "Caesies" nghĩa là "xanh da trời", Caesi và Rubidi là những nguyên tố đầu tiên được Rôbớc Bunzen và Cruttap Kiếcxốp phát minh bằng các vạch quang phổ của chúng, Caesi được nhận biết bằng các vạch màu xanh da trời trong phổ của nó
56	Bari	Ba	1808	Từ tên gọi của quặng barit hoặc là xỉ quặng có chứa Bari, theo tiếng Hy Lạp, "barys" nghĩa là "nặng"
57	Lanthan	La	1839	Từ tiếng Hy Lạp "lanthanein" nghĩa là nằm ẩn náu
58	Xeri	Ce	1803	Tên gọi để kỉ niệm hành tinh nhỏ là "Ceres" được khám phá năm 1801
59	Praseodymi	Pr	1885	Từ tiếng Hy Lạp "prasios" nghĩa là "xanh lá cây" và "didymos" nghĩa là "sinh đôi", Những muối của nó có màu xanh lá cây và dễ bị nhầm lẫn với các muối của Neodim
60	Neodim	Nd	1885	Từ tiếng Hy Lạp "neos" nghĩa là "mới" và "didymos" nghĩa là "sinh đôi", neodim và prazeodim đã phân lập được từ một chất có tên gọi là "diodim" và được xem là một nguyên tố giống như Lanthan
61	Prometi	Pm	1945	Tên gọi để kỉ niệm thần Prometi, vị thần Hy Lạp đã đánh cắp lửa của trời để tặng loài người
62	Samari	Sm	1879	Phát hiện lần đầu tiên từ quặng Samackit, Tên gọi của quặng này lấy từ tên của một kĩ sư mỏ người Nga là Samacxoki
63	Europi	Eu	1901	Xuất xứ từ châu Âu (Eurpie)
64	Gadolini	Gd	1986	Tên gọi của nhà hóa học người Phần Lan là Iogana Gagolina đã nghiên cứu các đất hiếm
65	Tecbi	Tb	1843	Đặt tên để kỷ niệm vùng Ytterby, Thụy Điển
66	Dysprosi	Dy	1886	Từ tiếng Hy Lạp "dysprositos" nghĩa là "ít ỏi, thiếu"
67	Honmi	Ho	1897	Từ chữ "Holmia" tên gọi Latinh của thủ đô Thụy Điển là Stockholm
68	Erbi	Er	1843	Tên gọi để kỷ niệm một nơi thuộc vùng Ytterby ở Thụy Điển, nơi đã phát hiện ra nhiều quặng đất hiếm
69	Tuli	Tm	1879	Từ chữ "thule" tên gọi cổ xưa của miền Bắc bán đảo Scanđinavi
70	Ytecbi	Yb	1878	Để kỉ niệm vùng Ytterby, tên một địa phương của Thụy Điển, là nơi đã phát hiện ra nhiều quặng Đất hiếm
71	Luteti	Lu	1907	Từ chữ "Luteria", tên gọi cổ xưa của Paris
72	Hafni	Hf	1923	Từ chữ "Hafnia" - tên gọi của thủ đô Đan Mạch (Copenhagen) theo tiếng Latin
73	Tantan	Ta	1802	Tên gọi từ thần thoại Hy Lạp, Tantan là con trai của Giepxa, cha của Niobay, bị hành hình bằng cách phải quỳ dưới nước, Khi Tantan khát, muốn uống nước không được vì mức nước lại bị giảm đi
74	Wolfram	W	1783	Từ khoáng vật wolframit
75	Rheni	Re	1925	Tên gọi để kỉ niệm sông Ranh ở châu Âu, theo tiếng Latin là Rhenus
76	Osmi	Os	1804	Từ tiếng Hy Lạp "osme" nghĩa là "có mùi"
77	Iridi	Ir	1804	Từ tiếng Hy Lạp "iridis" nghĩa là cầu vồng bởi vì một số dung dịch của nó có sắc cầu vồng
78	Platin	Pt	Thế kỉ XVI	Từ tiếng Tây Ban Nha, "platina" nghĩa là "bạc"
79	Vàng	Au	Thời tiền sử	Ký hiệu lấy từ tên gọi cổ xưa của vàng là "Autrum"
80	Thủy ngân	Hg	Thời tiền sử	Tên gọi "hydrargyrum" nghĩa là "nước bạc" xuất xứ từ tiếng Hy Lạp, "Hydos" nghĩa là "nước" và "arguros" nghĩa là "bạc"
81	Tali	Tl	1861	Tiếng Hy Lạp "Thallos" nghĩa là "chơi trội", có tên gọi này là do trong phổ của nó có một vạch xanh lá cây rõ
82	Chì	Pb	Thời tiền sử	Ký hiệu bắt nguồn từ tên gọi bằng tiếng Latin của chì là "plumbum"
83	Bismut	Bi	1753	Bismuth (tiếng Latinh bisemutum từ tiếng Đức Wismuth, có lẽ là từ weiße Masse, "khối màu trắng")
84	Poloni	Po	1898	Do vợ chồng Curie phát minh ra và lấy tên của quê hương bà Marie Curie ở Ba Lan (Polone) làm kỉ niệm
85	Astatin	At	1940	Từ tiếng Hy Lạp "astatos" nghĩa là không bền vững
86	Radon	Rn	1900	Tên gọi được xuất xứ từ nguyên tố Radi, thêm vĩ ngữ "-on" để chỉ tất cả các khí trơ (trừ Heli) Radon là sản phẩm phân rã của Radi và bản thân Radon cũng là chất phóng xạ
87	Franci	Fr	1939	Tên gọi để kỷ niệm nước Pháp
88	Radi	Ra	1898	Từ tiếng Latin "radius" nghĩa là "tia", Radi phát ra các tia phóng xạ
89	Actini	Ac	1899	Từ tiếng Hy Lạp "aktis" nghĩa là "tia" do nguyên tố này phát ra tia phóng xạ
90	Thori	Th	1828	Lần đầu tiên phát hiện từ quặng Toris
91	Protactini	Pa	1917	Tiếp đầu ngữ "proto" nghĩa là "thứ nhất", tức là "Actini thứ nhất", Khi bị phân rã, Protactini chuyển thành Actini
92	Urani	U	1789	Theo tiếng Hy Lạp "uranos" nghĩa là "trời", đặt tên để kỉ niệm Sao Thiên Vương "Uran" phát hiện năm 1782
93	Neptuni	Np	1940	Từ tên gọi của Sao Hải Vương (Neptum)
94	Pluton	Pu	1940	Từ tên gọi của Sao Diêm Vương (Pluton)
95	Americi	Am	1944	Tên gọi để kỷ niệm America (Mỹ) là nơi đã khám phá ra (bằng con đường nhân tạo) lần đầu tiên
96	Curi	Cm	1944	Đặt tên để kỷ niệm hai vợ chồng nhà bác học Marie và Pierre Curie
97	Berkeli	Bk	1949	Từ tên gọi của Đại học California-Berkeley, bang California, Mỹ - kỷ niệm nơi đã tổng hợp ra nó lần đầu tiên
98	Californi	Cf	1950	Tên gọi của bang California (Mỹ) là nơi có trường đại học tổng hợp đã chế tạo ra nguyên tố này lần đầu tiên
99	Einsteini	Es	1952	Tên gọi để kỷ niệm Albert Einstein, nhà vật lý học vĩ đại
100	Fermi	Fm	1953	Tên gọi để kỷ niệm Enriko Fecmi, nhà vật lý học vĩ đại
101	Mendelevi	Md	1955	Tên gọi để kỉ niệm Dmitri Ivanovich Mendeleev - Nhà hóa học vĩ đại người Nga
102	Nobeli	No	1966	Theo tên nhà hóa học người Thụy Điển - Alfred Nobel
103	Lawrenci	Lr	1961	Theo tên nhà vật lý Ernest Lawrence.
104	Rutherfordi	Rf	1964	Theo tên nhà vật lý New Zealand - Ernest Rutherford
105	Dubni	Db	1968	Theo tên thị trấn Dubna, Nga
106	Seaborgi	Sg	1974	Theo tên nhà hóa học Hoa Kỳ - Glenn T. Seaborg
107	Bohri	Bh	1981	Theo tên nhà vật lý Đan Mạch - Niels Bohr
108	Hassi	Hs	1984	Theo tên tiếng Latin tiểu bang Hessen, Đức
109	Meitneri	Mt	1982	Theo tên nhà vật lý Úc - Lise Meitner
110	Darmstadti	Ds	1994	Theo tên thành phố gần nơi phát hiện ra nó - Darmstadt
111	Roentgeni	Rg	1994	Theo tên của nhà vật lý Đức - Wilhelm Conrad Röntgen
112	Copernixi	Cn	1996	Theo tên nhà khoa học Nicolaus Copernicus
113	Nihoni	Nh	2012	Tên gọi Nhật Bản trong tiếng Nhật (vì nguyên tố này do người Nhật tìm ra)
114	Flerovi	Fl	1998	Theo tên nhà vật lý Liên Xô - Georgy Nikolayevich Flyorov
115	Moscovi	Mc	2003	Theo tên tỉnh Moskva, Nga.
116	Livermori	Lv	2000	Theo tên phòng thí nghiệm Tự nhiên Lawrence Livermore, thành phố Livermore, California, Hoa Kỳ
117	Tennessine	Ts	2010	Theo tên tiểu bang Tennessee, Hoa Kỳ.
118	Oganesson	Og	2006	Theo tên nhà vật lý hạt nhân người Nga Yuri Tsolakovich Oganessian.

Đơn vị đo lường nguyên tố

Mô - Nguyên tử lượng là đơn vị đo lường nguyên tố

1 Mô =

N_{A}=6,02\times 10^{23}

nguyên tử