Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 12)

Thuyết nguyên tử

Triết gia Hi Lạp Leucippus có lẽ là người đầu tiên nêu ra ý tưởng rằng thế giới được làm bằng những hạt tí hon không thể chia nhỏ. Tuy nhiên, học trò của ông, Democritus (khoảng 460 – khoảng 370 tCN) mới được ghi nhận rộng rãi hơn là ‘cha đẻ của thuyết nguyên tử’. Democritus tưởng tượng cắt một miếng pho mát làm đôi, và rồi cứ tiếp tục cắt làm đôi. Theo ông, phải có một giới hạn cho quá trình này, và bạn nhanh chóng đi tới cái không thể nào chia nhỏ được nữa – cái rất cốt lõi của pho mát.

Các nguyên tử của Democritus (có xuất xứ từ atomos, nghĩa là ‘không thể chia cắt’) có các tính chất đi kèm – chất rắn có các nguyên tử to chắc, đặc, các nguyên tử chất lỏng thì trơn ướt, trong khi muối và acid có các nguyên tử sắc cạnh. Mặc dù thế giới quan này có bản chất không thể đo lường được, song nền tảng triết lí của nó dựa rên các nguyên tử rắn chắn, vô hình và vĩnh hằng. John Dalton đã trở lại với các nguyên lí nguyên tử luận vào năm 1803, khi ông nhận thấy chúng có thể giải thích các kiểu hình mà ông tìm thấy giữa các hợp chất. Tuy nhiên, mãi đến thế kỉ hai mươi thì thực tại vật chất của các nguyên tử mới được chứng minh.

Democritus

Các nguyên tố cổ điển

Aristotle (384–322 tCN) nói chung bác bỏ nguyên tử luận của Democritus. Đối với triết gia Hi Lạp cổ đại này, vũ trụ có bốn thái cực cơ bản từ đó vạn vật có thể được phân loại. Mọi thứ nằm đâu đó lưng chừng giữa các thái cực ướt và khô, giữa nóng và lạnh. Các thái cực này liên quan đến các ‘nguyên tố’ truyền thống gồm đất, không khí, lửa và nước: lửa thì nóng và khô; nước thì lạnh và ướt. Bốn phẩm chất và bốn nguyên tố ấy là đủ để lập nên một mô tả hoàn chỉnh của địa cầu. Để hoàn thiện bức tranh, Aristotle bổ sung thêm một nguyên tố mới do ông phát minh ra – ‘aether’, vật chất sao, chất liệu tạo nên những thứ trên trời.

Tuân theo những ý tưởng của Plato, thầy dạy của ông, Aristotle cho rằng các nguyên tố không tồn tại trong thế giới thực. Thay vậy, chúng là những hình thức lí tưởng hóa cho vật chất thực hiện sinh. Trong sơ đồ này, các phẩm chất trở thành tác nhân gây biến đổi – chẳng hạn, việc đun nóng nước lạnh, ướt tạo ra không khí nóng, ướt. Hành trạng của vật chất cũng có thể dự báo trước, vì không khí và lửa thường chuyển động lên trên còn đất và nước thì đi xuống.

Bốn nguyên tử