Lên mạng ngày 22/10/2011
Hiểu biết rỏ hơn về vài nguyên tố và ứng dụng chúng :
20 điều bạn có thể chưa biết về Bảng Hóa học Tuần hòan
G S Tôn Thất Trình
1- Bạn có thể nhớ đến Bảng Tuần hòan các Nguyên tố - Periodic Table of the Elements như thể là một biểu đồ kinh khủng treo trên tường lớp học. Như vậy là bạn chưa bao giờ ức đóan chủ tâm của nó: đó là một bảng lừa bịp khổng lồ .
2- Đồ biểu này đã dùng dạy cho các sinh viên hóa học từ năm 1869, khi một giáo sư cáu kỉnh tên là Dmitry Mendeleyev, viện đại học St.Petersburg- Nga, làm ra.
3- Vì thời hạn cuối cùng để xuất bản hiện ra lù lù, Mendeleyev không còn thì giờ mô tả tất cả 63 nguyên tố biết được lúc đó. Cho nên ông quay đầu sang dùng các bộ dữ liệu trọng lượng nguyên tử - atomic weights, các người khác thu thập tỉ mĩ!
4 – Hầu qui định những trọng lượng này, các nhà khoa học đã vượt quá dòng chảy qua nhiều giải pháp để phân đọan chúng thành những thành phần nguyên tử chúng. Phản ứng đối với cực –polarity của một bình điện, những nguyên tử của một nguyên tố này sẽ nhảy sang cực khác, những nguyên tử của một nguyên tố khác cũng làm như vậy. Nguyên tử được thu thập vào những thùng chứa riêng rẽ và đo cân lượng .
5- Từ tiến trình này, các nhà hóa học qui định trọng lượng tương đối – relative weights . Và đó là những điều Mendeleyev cần có để qui định một xếp hạng hửu ích.
6- Thích chơi bài tây, ông viết trọng lượng mỗi nguyên tố trên một con bài chỉ số khác nhau và xóc chúng như khi đánh bài trò chơi một người- solitaire. Những nguyên tố có những đặc tính tương tự hợp thành một bộ giáp – suite ông đặt xếp một thứ hạng, theo trọng lượng nguyên tử lớn dần.
7 - Nay ông đã có một Luật Tuần hòan – Periodic Law mới mẽ ( “ những nguyên tố xếp đặt theo giá trị trọng lượng nguyên tử của chúng, thể hiện một tuần hòan đặc tính rỏ rệt” ) mô tả một cấu trúc- mô hình cho tất cả 63 nguyên tố.
8- Nơi nào bảng Mendeleyev bỏ trống, ông đã chính xác tiên đóan trọng lượng và cư xử hóa học của vài nguyên tố còn thiếu như gallium , scandium và germanium
9- Nhưng khi khám phá ra argon năm 1894, argon không khít khao vào các cột của Mendeleyev: cho nên ông đã chối từ hiện diện của argon, như ông cũng đã làm với helium , neon, krypton, xenon và radon .
10 – Năm 1902, ông nhận thức là đã không dự liệu sự hiện diện của những nguyên tố bỏ sót, không phản ứng một cách khó tin -những khí qúi- the noble gases - nay làm thành tòan thể nhóm thứ 8 của bảng tuần hòan.
11- Nay chúng ta phân lọai nguyên tố theo số proton của chúng hay số nguyên tử- atomic number , qui định hình thể các electron điện sạc đối nghịch của một nguyên tố và do đó những tính chất hóa học của nó.
12 - Những khí quí ( bên phải nhất của bảng tuần hòan ) có những electron đóng vỏ kín , cho nên chúng gần như trơ – inert.
13 – Yêu thương nguyên tử: hảy lấy một bảng tuần hòan cận đại, cắt đi những cột giữa phiền phức, và xếp lại ngay dọc theo giữa các nguyên tố nhóm 4 . Những nhóm chạm nhẹ nhau có những cấu tạo electrons bổ sung và sẽ phối hợp nhau.
14 – Sodium dụng chạm chlorine và đó là muối ăn – table salt! Bạn có thể tiên đóan những hợp chất thông thường khác tỉ như chloride potassium , đã được dùng nồng lượng lớn làm thành phần phát tiêm chích giết người.
15 - Những nguyên tố Nhóm 4 ở phía giữa, nối kết liền với nhau và với mình. Silicon + silicon + silicon đến vô tận nối nhau thành những lưới mắt cáo tinh thể, sử dụng để làm ra các bán dẫn cho máy computer.
16- Những nguyên tử carbon -cũng thuộc Nhóm 4- nối kết nhau thành những dây chuyền dài và đây là : đường – sugars. Tính chất mềm dẽo hóa học của carbon đúng là điều nó làm ra phân tử then chốt của đời sống đó.
17- Mendeleyev giả thiết sai lầm là mọi nguyên tố đều không thay đổi. . Nhưng các phóng xạ có các nhân bất ổn, nghĩa là chúng có thể di chuyễn quanh bảng tuần hòan. Chẳng hạn, uranium ( nguyên tố 92) dần dần phân hủy thành một lọat các nguyên tố nhẹ hơn, chấm dứt sau chót là chì ( nguyên tố 62 ).
18- Ngòai xa hơn mép: là những nguyên tử có số nguyên tử lớn hơn 92, không hiện diện thiên nhiên, nhưng có thể làm ra chúng bằng cách bắn bom những nguyên tố, với các nguyên tố khác hay những mảnh – miếng của chúng.
19 - Hai thành viên mới nhất của bảng tuần hòan, chưa đặt tên là các nguyên tố 114 và 116 , đã được chánh thức chấp nhận tháng 6 năm 2011. Nguyên tử số 116 phân hủy và biến mất chỉ trong vài milliseconds- một phần ngàn giây đồng hồ.
20 - Có một lúc, nhà vật lý học Richard Feynman đã tiên đóan là nguyên tử số 117 định nghĩa giới hạn xa nhất của bìa bảng tuần hòan. Thêm vào bất cứ protons nào, sẽ sản xuất ra một năng lượng chỉ có thể định lượng bằng một số tưởng tượng làm cho nguyên tố 138 hay lớn hơn không thể xảy ra được nữa. Ờ, có thể là như vậy !
( Chiếu theo Rebecca Coffey, nguyệt san Khám phá- Hoa Kỳ , số tháng 11 năm 2011 )
( Irvine , Nam Ca li , ngày 19 tháng 10 năm 2011 )
