Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 20)

Hiệp Khách Quậy Bảng tuần hoàn là một chiến trường loang lỗ bằng chứng đã qua về sự bất đồng dữ dội. Các nhà khoa học dễ bị lôi kéo vào danh vọng, chứng minh bản lĩnh, niềm tự hào quốc gia và, trêu ngươi hơn hết thảy, cơ hội ghi tên bạn vào một số mảnh ghép cơ bản của vũ trụ. Quyền ưu tiên là yếu tố then chốt: bất kể... Xin mời đọc tiếp.

Tranh cãi về quyền ưu tiên

Bảng tuần hoàn là một chiến trường loang lỗ bằng chứng đã qua về sự bất đồng dữ dội. Các nhà khoa học dễ bị lôi kéo vào danh vọng, chứng minh bản lĩnh, niềm tự hào quốc gia và, trêu ngươi hơn hết thảy, cơ hội ghi tên bạn vào một số mảnh ghép cơ bản của vũ trụ. Quyền ưu tiên là yếu tố then chốt: bất kể ai chạm tới khám phá trước thì được ưu tiên vinh danh và có quyền đặt tên, và vì lẽ đó mà người ta không ngại tung ra bao nhiêu là mưu hèn kế bẩn.

Nhân cách có thể giữ một vai trò quan trọng trong những tranh cãi như thế. Khi mà Mayer và Mendeleev đều đồng thời khám phá hành trạng tuần hoàn của các nguyên tố, thì người Đức lại độ lượng trao quyền ưu tiên ấy cho người Nga. Tình huống không như vậy với nhà hóa học Pháp Antoine Lavoisier, ông tuyên bố tách được oxygen một cách độc lập vào năm 1775, bất chấp người Anh Joseph Priestley đã thực hiện khám phá ấy trước đó một năm. Priestley thậm chí còn cung cấp phương pháp của mình cho Lavoisier, nhưng người Pháp cứ khăng khăng ông mới là người xem nó là một nguyên tố mới. Trong khi đó, nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele đã tách được khí oxygen trước đó tận ba năm nhưng đến năm 1777 mới công bố.

Antoine Lavoisier

Antoine Lavoisier

Vật lí lượng tử và bảng tuần hoàn

Thành công to lớn của bảng tuần hoàn – và lí do nó được xếp vào thứ hạng cao nhất trong các khái quát hóa về vũ trụ – là khả năng của nó thích ứng với các khám phá khoa học mới. Chu kì thứ nhất của nó có hai nguyên tố – hydrogen và helium. Hai chu kì tiếp theo có tám nguyên tố, còn chu tiếp theo nữa thì dài hơn nhiều, với 18 nguyên tố chạy theo hàng ngang. Về mặt lịch sử, chuỗi số 2, 8, 8, 18… này cứ đơn giản hiện ra khi các nguyên tố được xếp trật tự theo số nguyên tử và được chia nhóm theo tính chất hóa học giống nhau, thế nhưng sự ra đời của vật lí lượng tử đã làm bộc lộ ý nghĩa sâu sắc hơn của nó.

Các electron trong nguyên tử bị giam cầm trong những mức năng lượng cố định, lượng tử hóa, mỗi mỗi mức có thể chứa một số lượng nhất định (được biểu hiện bởi quang phổ phát xạ và hấp thụ của các nguyên tố). Kiểu phân bố này khớp với trật tự của các chu kì, với lớp vỏ hay mức năng lượng đầu tiên, chứa hai electron, lớp tiếp theo chứa tám electron và cứ thế. Trật tự mà các orbital electron ở bên trong các lớp vỏ lấp đầy còn xác định một đặc điểm nữa của bảng tuần hoàn hiện đại – các khối hóa trị.

Vật lí lượng tử và bảng tuần hoàn

Các họa sĩ đã sử dụng các hạt nano vàng trong hàng thế kỉ. Các màu sắc biến đổi mà chúng gây ra khi bị tán xạ qua vật liệu như thủy tinh là do cách ánh sáng tương tác với các electron trong các orbital nguyên tử.

Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành | Dan Green
Bản dịch của Thuvienvatly.com

Phần tiếp theo >>

Mời đọc thêm