Phân loại nguyên tố

Nguyên tố kim loại:“Nhóm những nguyên tố mà dạng đơn chất là chất rắn trong điều kiện thông thường (trừ thuỷ ngân, gali và xeri ở thể lỏng), có ánh kim, dẫn điện và nhiệt”. Tính đến nguyên tố 104, tất cả có 81 nguyên tố kim loại (trên bảng tuần hoàn dạng dài, đó là tất cả những nguyên tố ở phần bên trái, phía dưới các nguyên tố nằm ở những ô dọc theo đường chéo tính từ trên xuống, xiên sang phải là: B (IIIA), Si (IVA), Ge (dưới Si), As (VA), Fe (VIA) và At (VIIA). Trong số này, có 8 nguyên tố được biết từ thời thượng cổ, đó là vàng, bạc, đồng, thuỷ ngân, sắt, chì, thiếc và antimon (trừ antimon, mỗi nguyên tố gắn với tên một ngôi sao, theo thứ tự là Mặt trời, Mặt trăng, sao Kim, sao Thuỷ, sao Hoả, sao Mộc, sao Thổ).

Tính chất hoá học chung của nguyên tố kim loại là tính khử, có xu hướng tạo ion dương do thế ion hoá thấp, độ âm điện bé, ái lực điện tử yếu nên chúng không có xu hướng nhận thêm electron. Nên chúng còn được gọi là nguyên tố dương tính.

Oxit của nguyên tố kim loại là những oxit bazơ hay lưỡng tính, có thể là oxit axit khi kim loại ở mức oxi hoá cao. Nguyên tử của nguyên tố kim loại có ít electron ở lớp ngoài cùng, hầu hết là từ 1e - 3e. Thường chia thành 2 nhóm lớn:

- Nguyên tố kim loại khối s và p, ví dụ: natri, nhôm nói chung hoạt động mạnh, dạng đơn chất đều mềm, màu trắng bạc.

Nguyên tố kim loại khối d và f, ví dụ: crom, xesi nói chung hoạt động yếu hơn, thể hiện nhiều số oxi hoá, tạo phức phối trí, hợp chất thường có màu, dạng đơn chất cứng hơn. Còn gọi là nguyên tố chuyển tiếp.

Nguyên tố phi kim:“Nhóm những nguyên tố không tạo ion dương và dạng đơn chất là những chất dẫn điện và dẫn nhiệt rất kém”. Gồm có: F, Cl, Br, I, O, S, Se, N, P, C - những nguyên tố có độ âm điện lớn, còn gọi là nguyên tố âm tính, và He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Trong hợp chất, nguyên tố phi kim trở thành ion âm hay tạo liên kết cộng hoá trị.

Oxit của nguyên tố phi kim là những oxit axit hay trung tính (không tạo muối).

Nguyên tử của nguyên tố phi kim đều có nhiều electron ở lớp ngoài cùng từ 4e - 7e, riêng với các khí hiếm là lớp vững bền 8e.

Nguyên tố á kim: “Nhóm những nguyên tố mà dạng đơn chất có tính trung gian giữa kim loại và phi kim và là những chất bán dẫn”. Gồm có bo, silic, gemani, asen và telu. Oxit của nguyên tố á kim thường là lưỡng tính.

Thuật ngữ tương đương trong tiếng Anh, tiếng Pháp là metalloid, metalloid hay semimétal. Trước đây ở ta dùng thuật ngữ nguyên tố á kim để chỉ nguyên tố phi kim.

Không có khái niệm “Nguyên tố lưỡng tính”, như nhiều người cho rằng nhôm chẳng hạn là nguyên tố lưỡng tính. Thuật ngữ “lưỡng tính” dành để nói về những chất vừa có tính axit, vừa có tính bazơ với các nguyên tố chỉ nói đến tính kim loại hay tính phi kim.

Nguyên tố s, p, d và f “là những nguyên tố mà nguyên tử electron ở phân lớp s, p, d và f tương ứng với mức năng lượng cao nhất hiện hữu của nguyên tử”. Được định nghĩa như sau: “là những nguyên tố mà nguyên tử được làm đầy electron trên phân lớp s, p, d và f”. Riêng nguyên tố d và f còn được định nghĩa: “Là những nguyên tố mà nguyên tử hay ion có phân lớp d hay f chưa bão hoà electron”.

Nguyên tố s cũng như nguyên tố p được gọi là nguyên tố chính, thuộc nhóm A hay phân nhóm chính của bảng tuần hoàn.

Nguyên tố d cũng như f được gọi là nguyên tố chuyển tiếp, thuộc nhóm B hay phân nhóm phụ. Thường còn phân biệt, gọi các nguyên tố f (gồm các nguyên tố họ lantan và họ actini) là nguyên tố nội chuyển tiếp. Và khi nói đến nguyên tố chuyển tiếp thường chỉ kể các nguyên tố d, gồm 3 dãy:

1. ₃₁Sc - ₃₀Zn (chu kỳ 4)

2. ₃₉Y - ₁₈Cd (chu kỳ 5)

3. ₅₇La - ₈₀Hg (chu kỳ 6)

Các nguyên tố này được gọi là những nguyên tố chuyển tiếp chính.