Boron
Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm cho nhóm 13. Các thành viên khác của nhóm boron sẵn sàng cho đi ba electron hóa trị của chúng để tạo thành cation dương trong các hợp chất liên kết kim loại. Tuy nhiên, các nguyên tử boron nhỏ hơn nên giữ các electron của chúng chặt hơn: vì thế nguyên tố này tạo thành liên kết cộng hóa trị và là chất dẫn điện kém. Trên Trái Đất, boron được tạo ra bởi tác dụng của các tia vũ trụ năng lượng cao đến từ không gian. Mặc dù hiếm, nhưng nó được tìm thấy trong nhiều khoáng chất, trong đó nổi tiếng nhất là borax, chất hình thành khi các hồ muối bốc hơi.
Giống như carbon và lưu huỳnh, boron có một vài thù hình: ‘boson gamma’, được tìm thấy năm 2009, cứng gần như kim cương. Boron oxide có thể dùng làm thủy tinh dai borosilicate, dùng trong các đĩa chống cháy và cáp quang, còn silicon ‘pha tạp’ với boron là một chất bán dẫn quan trọng. Boron còn làm ổn định các phân tử ARN phức tạp là tiền thân của ADN, và có thể là thiết yếu trong sự tiến hóa của sự sống trên Trái Đất.
Carbon
Là nguyên tố dồi dào thứ tư trong vũ trụ, nhưng carbon chỉ xếp thứ 15 trong số các nguyên tố của lớp vỏ Trái Đất. Nhưng mọi dạng sống từng được tìm thấy – từ vi khuẩn và động vật nguyên sinh đến cá voi xanh và cây tùng gỗ đỏ khổng lồ – đều được tổ chức trên hóa học carbon. Ở nguyên tố này có thứ vô cùng đặc biệt, không phải chỉ là nguồn cấp của nó, mà là nó rất linh hoạt. Carbon có thể hình thành các liên kết cộng hóa trị đơn, đôi và ba, với chính nó và với các nguyên tố khác, đặt nó vào trung tâm của một nhóm đông đúc gọi là các hợp chất hóa học ‘hữu cơ’. Chính sự liên kết đa dạng của carbon đem lại cho nó những tính chất vật lí phong phú. Các electron phi định xứ trong thù hình carbon graphite đem lại cho nó các tính chất giống kim loại như dẫn điện, trong khi kim cương, với điểm nóng chảy cao nhất trong mọi nguyên tố đã biết, rõ ràng là phi kim. Các liên kết carbon thành chuỗi thẳng, các polymer phân nhánh, các vòng tròn, các tấm phẳng, hình tứ diện và cả ‘bóng buckly’ C60 hình cầu. Ống nano làm bằng ‘graphene’ – một màng carbon nhân tạo chỉ dày một nguyên tử – có thể làm nên những vật liệu bền nhất, với tiềm năng làm cách mạng hóa kĩ thuật.
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành | Dan Green
Bản dịch của Thuvienvatly.com
