AP Chemistry
element
Còn gọi: nguyên tố hóa học

Nguyên tố là chất tinh khiết gồm một loại nguyên tử, không thể phân hủy thành chất đơn giản hơn bằng phản ứng hóa học.
Nguyên tố (element) là chất tinh khiết được tạo thành từ một loại nguyên tử duy nhất, mang những tính chất hóa học và vật lý đặc trưng, không thể tách thành các chất đơn giản hơn thông qua phản ứng hóa học thông thường. Mỗi nguyên tố được xác định bởi số hiệu nguyên tử (atomic number), tức số prôtôn trong hạt nhân, và con số này quyết định vị trí của nó trong bảng tuần hoàn (periodic table). Do đó, hydro với một prôtôn khác biệt hoàn toàn với oxy có tám prôtôn, dù cả hai đều là nguyên tố.
Hiện nay khoa học đã xác định được 118 nguyên tố, từ hydro nhẹ nhất đến oganesson nặng nhất. Vì vậy, toàn bộ vật chất trong vũ trụ đều được cấu tạo từ các tổ hợp của những nguyên tố này. Ngược lại với nguyên tố, hợp chất (compound) gồm hai hay nhiều nguyên tố liên kết với nhau theo tỉ lệ xác định. Nhờ đó, nước có thể phân hủy thành hydro và oxy, nhưng bản thân hydro không thể chia nhỏ hơn bằng phương pháp hóa học.
Trong phòng thí nghiệm, nguyên tố tồn tại ở nhiều dạng thù hình khác nhau. Chẳng hạn, cacbon có thể là than chì mềm mại hoặc kim cương cứng nhất, tuy cùng một loại nguyên tử nhưng sắp xếp khác nhau. Tính chất của mỗi nguyên tố phụ thuộc vào cấu hình êlectron của nó, và chính cấu trúc này quyết định nguyên tố đó sẽ phản ứng như thế nào với các chất khác.
Trực giác: Nguyên tố giống như một bộ Lego chỉ gồm một màu và một hình duy nhất — bạn có thể xếp thành nhiều thứ, nhưng không thể tách viên Lego đó thành màu khác bằng cách bẻ gãy thông thường.
"Elementary step" không liên quan gì đến nguyên tố.
Chữ "elementary" ở đây nghĩa là "sơ cấp, cơ bản", chỉ một bước va chạm thực sự trong cơ chế phản ứng (reaction mechanism), chứ không phải bước "của nguyên tố". Khi đề hỏi phân tử số (molecularity) của bước , bạn đếm số hạt chất phản ứng va chạm — hai hạt, nên là lưỡng phân tử (bimolecular). Đừng đếm sản phẩm và cũng đừng suy từ chỗ bước đó nhanh hay chậm.
Nguyên tố được xác định bằng số proton, không phải bằng khối lượng hay số neutron.
Nhiều học sinh thấy và có khối lượng khác nhau liền coi là hai nguyên tố khác nhau; thực ra đó là hai đồng vị (isotope) của cùng một nguyên tố vì cùng có 6 proton. Số hiệu nguyên tử (atomic number) mới là căn cước của nguyên tố. Vì vậy khối lượng nguyên tử ghi trên bảng tuần hoàn là giá trị trung bình có trọng số theo độ phổ biến của các đồng vị.
Nguyên tố không đồng nghĩa với nguyên tử.
Nguyên tố là loại chất chỉ gồm một kiểu nguyên tử và không thể phân tách thành chất đơn giản hơn bằng phản ứng hóa học, còn nguyên tử là hạt cụ thể. Do đó , và đều thuộc nguyên tố oxygen, nhưng và là hai dạng thù hình (allotrope) khác nhau. Ngược lại, tách được thành hydrogen và oxygen nên là hợp chất (compound), không phải nguyên tố.
Mỗi nguyên tố có phổ phát xạ riêng, nên không được so sánh bước sóng một cách tùy tiện.
Khi đề cho hai nguyên tố phát photon ở các bước sóng khác nhau, hãy dùng : bước sóng dài hơn thì tần số thấp hơn và năng lượng photon nhỏ hơn. Học sinh hay lẫn vì nghĩ bước sóng lớn nghĩa là năng lượng lớn. Quan hệ giữa và là nghịch đảo, luôn viết công thức ra trước khi kết luận.
Quiz câu thật từ ngân hàng đề
Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.
Biên soạn bởi DucklingStudy, bản quyền thuộc DucklingStudy. Xuất bản .
Đổi từng loại hạt một — xem tấm thẻ danh tính đổi tên lúc nào
Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — mở khoá bằng tài khoản 0đ.
Khi giải thích ngoại lệ trong xu hướng của một nguyên tố, phải nêu cấu hình electron cụ thể.
Ví dụ năng lượng ion hóa thứ nhất (first ionization energy) của oxygen thấp hơn nitrogen vì oxygen có một cặp electron ghép đôi trong cùng một orbital , lực đẩy giữa hai electron này làm electron dễ bị tách hơn. Giám khảo tìm chữ "ghép đôi" và "lực đẩy"; nói chung chung kiểu "oxygen kém bền hơn" không được điểm.
Với câu hỏi cơ chế, đừng suy đoán từ số bước.
Tốc độ chung do bước chậm nhất (rate-determining step) quyết định, không phải do cơ chế có ít hay nhiều bước. Lý do người ta bẻ phản ứng thành nhiều bước là vì xác suất nhiều hạt cùng va chạm đúng hướng, đúng vị trí tại một thời điểm gần như bằng không. Hãy viết câu này ra khi đề hỏi "vì sao".
Đọc kỹ chữ element, elemental và elementary trước khi trả lời.
Ba từ này xuất hiện dày trong đề AP nhưng khác nghĩa hoàn toàn: nguyên tố, dạng đơn chất, và bước sơ cấp trong cơ chế. Lưu ý dạng đơn chất luôn có số oxi hóa bằng , kể cả hay . Nhầm ba từ này là mất điểm oan ở những câu vốn rất dễ.
Bước có phân tử số bằng 2 (lưỡng phân tử) với định luật tốc độ . Cơ chế được viết thành nhiều bước cơ bản vì va chạm đồng thời của ba tiểu phân trở lên hầu như không xảy ra, nên phản ứng phải đi qua chuỗi va chạm đơn giản hơn; nhờ đó mỗi bước mới có định luật tốc độ suy trực tiếp từ hệ số, còn phương trình tổng cộng thì không.
Chỗ đi ngược xu hướng là oxygen: năng lượng ion hóa thứ nhất của nó (1314 kJ/mol) thấp hơn của nitrogen (1402 kJ/mol) dù đứng sau trong cùng chu kì. Lý do là oxygen có một cặp electron ghép đôi trong cùng một orbital 2p, lực đẩy giữa chúng làm electron ngoài cùng dễ tách hơn, trong khi nitrogen có phân lớp 2p bán bão hòa với ba electron độc thân bền hơn; bán kính nguyên tử giảm đều nên không giải thích được sai lệch này.