Hóa Học

Hiểu biết rõ 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 )