Từ vị trí đến cấu hình và tính chất

Khi điện tích hạt nhân tăng dần, **tính chất của nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của hợp chất, biến đổi tuần hoàn**. Sự tuần hoàn bắt nguồn từ việc cấu hình electron lớp ngoài cùng được lặp lại sau mỗi chu kì. Vì vậy, các nguyên tố cùng nhóm có nhiều tính chất gần giống nhau.

Có thể dùng chuỗi suy luận: $$Z\longleftrightarrow\text{cấu hình electron}\longleftrightarrow\text{vị trí trong bảng tuần hoàn}\longrightarrow\text{tính chất}.$$ Quy trình thường dùng: 1. Từ $Z$, viết cấu hình electron; hoặc cộng các số mũ để tìm $Z$. 2. Lấy số $n$ lớn nhất để xác định chu kì. 3. Với nguyên tố nhóm A, dùng số electron lớp ngoài cùng để xác định nhóm. 4. Từ vị trí, dự đoán tính kim loại hoặc phi kim, công thức oxide cao nhất, hydroxide tương ứng và tính acid–base.

Phosphorus có cấu hình: $$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3.$$ - Tổng số electron bằng 15 nên $Z=15$. - $n$ lớn nhất bằng 3 nên thuộc chu kì 3. - Có 5 electron lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm VA. - Phosphorus là phi kim; oxide cao nhất là $\mathrm{P_2O_5}$ và acid tương ứng là $\mathrm{H_3PO_4}$. Đây là chiều suy luận ngược với ví dụ sulfur nhưng dùng cùng một mối liên hệ.

Dựa vào xu hướng tuần hoàn có thể so sánh một nguyên tố với nguyên tố cùng hàng hoặc cùng cột. Ví dụ, phosphorus và sulfur cùng chu kì 3 nên sulfur có tính phi kim mạnh hơn. Nitrogen và phosphorus cùng nhóm VA nên nitrogen có tính phi kim mạnh hơn phosphorus. Khi so sánh, phải nêu rõ đang dùng xu hướng theo chu kì hay theo nhóm.