Bảng tuần hoàn hóa học và những điều bạn nên biết

Trong hóa học, bảng tuần hoàn hóa học được xem là kiến thức nền cũng là kiến thức rất quan trọng đối với một người học hóa. Mọi công thức phân tử, phản ứng hóa học,…trong hóa đều được bắt đầu từ bảng tuần hoàn. Vậy nên việc hiểu rõ về bảng tuần hoàn sẽ giúp bạn học hóa tốt hơn, nhớ lâu hơn và không còn ám ảnh khi đến giờ học hóa nữa.

Bảng tuần hoàn là gì? Làm thế nào để ghi nhớ bảng tuần hoàn?
Bảng tuần hoàn là gì? Làm thế nào để ghi nhớ bảng tuần hoàn?

Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học 

– Các nguyên tố được xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử.

 – Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử sẽ được xếp thành một hàng ở chu kì. 

– Các nguyên tố có cùng số e hóa trị trong nguyên tử được xếp thành một cột.

Bảng nguyên tử khối và cấu tạo bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học

Bảng nguyên tử khối

Nguyên tử khối có thể được hiểu là khối lượng tương đối của một nguyên tử có đơn vị tính là đơn vị cacbon (ký hiệu đvC). Mỗi nguyên tố có số lượng proton và nơtron khác nhau nên sẽ có nguyên tử khối khác nhau.

Nguyên tử khối của một nguyên tử là khối lượng tương đối của nguyên tử nguyên tố, là tổng khối lượng notron, proton và electron nhưng do khối lượng của electron nhỏ nên sẽ không tính khối lượng này. Do đó, nguyên tử khối xấp xỉ bằng khối của hạt nhân.

Nguyên tử khối cũng được xem là khối lượng, được tính theo đơn vị gam của một mol nguyên tử, ký hiệu bằng u.

1 u = 1/NA gam = 1/(1000Na) kg

Trong đó Na chính là hằng số Avogadro

1 u xấp xỉ bằng 1.66053886 x 10-27 kg

1 u xấp xỉ bằng 1.6605 x 10-24 g

Bảng nguyên tử khối  có thể hiểu là một bảng thể hiện nguyên tử khối, và một số thông tin liên quan khác của các nguyên tố như hóa trị, ký hiệu nguyên tố….  

Nguyên tử khối có thể được hiểu là khối lượng tương đối của một nguyên tử
Nguyên tử khối có thể được hiểu là khối lượng tương đối của một nguyên tử

Ô nguyên tố

 Số thứ tự của ô nguyên tố đúng bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó (= số e = số p = số đơn vị điện tích hạt nhân).

Chu kì

Chu kì là dãy của các nguyên tố mà nguyên tử của chúng  cùng số lớp electron và sẽ được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.

    Số thứ tự của chu kỳ trùng với số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố trong chu kì đó.

       * Chu kì nhỏ: gồm chu kỳ 1, 2, 3.

       * Chu kì lớn: gồm chu kì 4, 5, 6, 7.

Nhóm nguyên tố

Nhóm là một cột thẳng đứng trong bảng tuần hoàn. Các nhóm có xu hướng định kì quan trọng hơn chu kỳ và khối. Các nhóm được đánh từ 1 đến 18 từ cột ngoài cùng bên trái (kim loại kiềm) đến cột ngoài cùng bên phải (khí kiếm). 

Các nguyên tố trong cùng một nhóm có xu hướng hiển thị dạng bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa và độ âm điện.

Quan hệ giữa vị trí của nguyên tố và cấu tạo nguyên tử 

Các cấu hình electron trong nguyên tử và vị trí của các nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn có mối quan hệ qua lại với nhau.

   – Số thứ tự của ô nguyên tố = tổng số e của nguyên tử

   – Số thứ tự của chu kì = số lớp e

   – Số thứ tự của nhóm:

      + Nếu cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng n^sans^p thì nguyên tố thuộc nhóm (a+b) A

      + Nếu cấu hình e kết thúc ở dạng (n-1)d^xns^y thì nguyên tố thuộc nhóm B:

Nhóm (x+y)B nếu 3 ≤ (x + y) ≤ 7.

Nhóm VIIIB nếu 8 ≤ (x + y) ≤ 10.

Nhóm (x + y – 10)B nếu 10 < (x + y).

Quan hệ giữa vị trí và tính chất của nguyên tố

Vị trí nguyên tố

– Các nguyên tố thuộc nhóm (IA, IIA, IIIA) trừ B và H có tính kim loại. Các nguyên tố thuộc nhóm VA, VIA, VIIA có tính phi kim (trừ Antimon, bitmut, poloni).

   – Hoá trị cao nhất của nguyên tố với oxi, hóa trị với hiđro.

   – Công thức của oxit cao nhất và hidroxit tương ứng 

   – Công thức của hợp chất khí với H (nếu có)

   – Oxit và hidroxit sẽ có tính axit hay bazo.

    Ví dụ: Cho biết S ở ô thứ 16 suy ra:

   – S ở nhóm VI, CK3, PK

   – Hoá trị cao nhất với oxy 6, với hiđro là 2.

   – CT oxit cao nhất SO3, h/c với hiđro là H2S.

   – SO3 là oxit axit và H2SO4 là axit mạnh.

So sánh tính chất hoá học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận

Trong chu kì theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

– Tính kim loại yếu dần, tính phi kim mạnh dần.

– Tính bazơ, của oxit và hidroxit yếu dần, tính axit mạnh dần.

Trong nhóm A theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

Tính kim loại mạnh dần, tính phi kim yếu dần.

* Lưu ý khi xác định vị trí các nguyên tố nhóm B .

 

– Nguyên tố họ d : (n-1)d^ans^b với a = 1 → 10 ; b = 1 → 2

      + Nếu a + b < 8 ⇒ a + b là số thứ tự của nhóm .

      + Nếu a + b > 10 ⇒ (a + b) – 10 là số thự tự của nhóm.

      + Nếu 8 ≤ a + b ≤ 10 ⇒ nguyên tố thuộc nhóm VIII B

– Nguyên tố họ f : (n-2)f^ans^b với a = 1 → 14 ; b = 1 → 2

      + Nếu n = 6 ⇒ Nguyên tố thuộc họ lantan.

      + Nếu n = 7 ⇒ Nguyên tố thuộc họ acti

Khối nguyên tố (block)

Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thuộc 4 khối: khối s, khối p, khối d và khối f

e cuối cùng điền vào phân lớp nào ( theo thứ tự mức năng lượng ) thì nguyên tố thuộc khối đó

bang tuan hoan 03

Đặc biệt nguyên tố H hiện nay được xếp ở vị trí là ngón IA và VIIA đều ở chu kì 1. Nguyên tố He mặc dù có 2e lớp ngoài cùng nhưng được xếp ở nhóm VIIIA. Điều này hoàn toàn phù hợp vì H giống kim loại kiềm đều có 1e ở lớp ngoài cùng nhưng nó cũng giống các halogen vì chỉ thiếu 1e nữa là đạt cấu hình bền giống khí hiếm He: còn He mặc dù có 2e ở lớp ngoài cùng nhưng giống các khí hiếm khác là cấu hình e đó là bão hòa.

Bảng tuần hoàn hóa học Mendeleev

Với bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là cách thức hiển thị dạng bảng các nguyên tố hóa học do nhà hóa học Dimitri Mendeleev người Nga phát minh vào năm 1869. Ông phát minh là bảng để sắp xếp chu ký các nguyên tố hóa học, để nhận biết và có quy luật dễ học hơn. Bố cục của bảng tuần hoàn hóa học đã được tinh chỉnh và mở rộng dần theo thời gian khi mà các nguyên tố dần được phát hiện. Tuy nhiên, các hình thức hiển thị cơ bản vẫn khá giống với thiết kế ban đầu của Mendeleev.

Giá trị nòng cốt của bảng tuần hoàn hóa học là khả năng tính toán tính chất hóa học của một nguyên tố dựa trên vị trí của nó trên bảng. Thuộc tính của các nguyên tố khác nhau nếu xét theo chiều dọc của cột bảng hoặc theo chiều ngang dọc theo các hàng. Bảng tuần hoàn hóa học áp dụng phổ biến trong lĩnh vực hóa học, vật lý, sinh học và nó là một phần của phát triển, tiến hóa của nhân loại.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học do nhà hóa học Dimitri Mendeleev người Nga phát minh vào năm 1869
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học do nhà hóa học Dimitri Mendeleev người Nga phát minh vào năm 1869

Cách xem bảng tuần hoàn hóa học

Để sử dụng bảng tuần hoàn hóa học một cách dễ dàng, dễ nhớ bạn cần chú ý đến những thành phần sau đây:

Số nguyên tử: Số nguyên tử hay số proton của 1 nguyên tố hóa học là số proton được tìm thấy trong hạt nhân của 1 nguyên tử. Nó chính là số điện tích của hạt nhân. Số nguyên tử giúp xác định duy nhất một nguyên tố hóa học. Trong một nguyên tử không tích điện, số nguyên tử cũng bằng số electron.

Nguyên tử khối trung bình: Gần như các nguyên tố hóa học là hỗn hợp của nhiều đồng vị với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử xác định Suy ra nguyên tử khối của các nguyên tố có nhiều đồng vị là nguyên tử khối trung bình của hỗn hợp các đồng vị có tính đến tỷ lệ phần trăm số nguyên tử tương ứng.

Độ âm điện: Độ âm điện của 1 nguyên tử là khả năng hút electron của nguyên tử đó khi tạo thành liên kết hóa học. Vì thế độ âm điện của nguyên tử nguyên tố càng lớn thì tính phi kim nguyên tố đó càng mạnh và ngược lại, độ âm điện của nguyên tử nguyên tố càng nhỏ thì tính kim loại càng mạnh

Cấu hình Electron: Cấu hình electron, cấu hình điện tử, nguyên tử cho biết sự phân bố các electron trong lớp vỏ nguyên tử ở các trạng thái năng lượng khác nhau hay ở các vùng hiện diện của chúng

Số Oxi hóa: Số oxi hóa là số áp cho một nguyên tử hay nhóm nguyên tử.Nhờ số oxi hóa này chúng ta có thể nhận biết được số electron được trao đổi khi một chất bị oxi hóa hoặc bị khử trong một phản ứng

Tên nguyên tố: Nguyên tố hóa học,hay được gọi đơn giản là nguyên tố, là 1 chất hóa học tinh khiết, bao gồm 1 kiểu nguyên tử, được phân biệt bởi số hiệu nguyên tử, là số lượng proton có trong mỗi hạt nhân

Ký hiệu hóa học: Trong hóa học, ký hiệu là tên viết tắt của một nguyên tố hóa học đó. Biểu tượng cho các nguyên tố hóa học thường bao gồm 1 hoặc 2 chữ cái trong bảng chữ cái Latinh và được viết với chữ cái đầu tiên viết hoa. Các biểu tượng trước đó cho các nguyên tố hóa học bắt nguồn từ từ vựng cổ điển Latin và Hy Lạp.

bang tuan hoan 05

Cách ghi nhớ bảng tuần hoàn hóa học Mendeleev

Nghiên cứu bảng tuần hoàn Mendeleev

Xác định bản chất các thành phần khác nhau của mỗi nguyên tố hóa học, trong bảng tuần hoàn hóa học, mỗi một ô sẽ gồm nguyên tố cùng các thuộc tính, thành phần của nguyên tố đó. Vì thế, để tìm hiểu bảng tuần hoàn, bạn cần biết tên nguyên tố cùng ký hiệu hóa học, số nguyên tử… Tất cả các thông tin này đều có trong ô nguyên tố đó.

Bạn hãy học bảng tuần hoàn hóa học với mười nguyên tố đầu tiên bên trong bảng. Khi nhớ và thành thạo các nguyên tố này, bạn học cách suy diễn các giá trị nguyên tố tiếp theo. Sau đó, bạn sử dụng phương pháp so sánh với giá trị đã học. Cứ như vậy, bạn sẽ học hết hơn 120 nguyên tố trong bảng tuần hoàn Mendeleev.

Bạn có thể in học mua một bản tuần hoàn, bạn sẽ mang đi mọi nơi và học bất cứ khi nào thuận tiện. Hãy in thật nhiều bản và dán những nơi cần thiết trong không gian học. Hãy làm một tờ note trên bản dán nhiều lúc bạn phải ghi nhớ.

Thay vì nhồi nhét quá nhiều nguyên tố bạn có thể chia thành các phần nhỏ để học, sử dụng lối suy diễn theo nhóm bạn dễ dàng biết nguyên tố hóa trị mấy, có bao nhiêu E, và nó có khối lượng bao nhiêu.

Cách nhớ dãy kim loại bá đạo nhất: K Na Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au – Khi nào cần may áo giáp sắt nhớ sang phố hỏi cửa hàng áo phi âu.

Dùng phương pháp ghi nhớ bảng tuần hoàn

Dùng phương pháp nhớ là viết một vài cụm từ, một vài câu suôn miệng giúp bạn nhớ nhanh hơn trong các nguyên tố hóa học. Phương pháp nhớ nhanh và dài nhất là thường xuyên làm bài tập hóa học và tra bảng tuần hoàn hóa học.

Cách làm nhanh và bạn trở thành một người giỏi hóa thực thụ là thường xuyên giải các bài tập về hóa học, tra và xem các nguyên tố hóa học. Thực hiện các phương pháp cân bằng hòa học cần thiết.

Lịch sử phát minh bảng tuần hoàn

 Từ trước công nguyên cho đến cuối thế kỉ XIX , năm 1869 người ta đã biết 63 nguyên tố hoá học. Các nguyên tố được tìm ra một cách ngẫu nhiên như vàng, bạc, đồng, sắt vào thời nguyên thuỷ … hay mò mẫn như phốt pho do Hennig Brand phát hiện năm 1649 v.v… Trong hoá học lúc bấy giờ người ta cũng tích lũy được một lượng lớn các tài liệu thực nghiệm , trong đó lẫn lộn cả đúng cả sai.

     Sự phát triển của khoa học đòi hỏi phải :

    – Tìm cách hệ thống hoá các tài liệu thực nghiệm, phân loại các nguyên tố hoá học.

    -Tìm ra một quy luật chung chi phối tính chất của các nguyên tố.

    Nhiều công trình của các nhà khoa học đã đề ra các cách phân loại các nguyên tố hoặc tìm ra một vài quy tắc biến đổi tính chất của chúng. 

Hành trình mở rộng bảng tuần hoàn

Cho đến vài thế kỷ trước, người ta vẫn tin rằng thế giới được cấu tạo chỉ gồm đất, không khí, nước và lửa. Kể từ đó, các nhà khoa học đã khám phá 118 nguyên tố và hiện đang tìm kiếm nguyên tố 119.

Trong các phòng thí nghiệm thời đại vũ trụ ở châu Âu, các nhà nghiên cứu đang làm việc cùng nhau để khám phá ra những nguyên tố mới. Nếu như họ thành công, họ sẽ góp mặt trong câu lạc bộ gồm những nhà khoa học đã viết lại bảng tuần hoàn hóa học.

bang tuan hoan 06

Người Hy Lạp cổ đại có lẽ đã không đúng khi nói rằng chỉ có bốn nguyên tố – đất, không khí, lửa và nước – nhưng họ đã đúng ở một điểm: các nguyên tố là thành phần tạo nên mọi thứ xung quanh chúng ta, chúng liên kết với nhau thành hợp chất và hòa trộn với nhau theo những tỉ lệ khác nhau. Nhưng trong khi các hợp chất tồn tại muôn hình vạn trạng, thì các nguyên tố thật đơn giản, và cho đến nay khoa học đã biết có 118 nguyên tố. Việc khám phá ra một nguyên tố mới là chuyện to tát.

Nguyên tử, những viên gạch cấu trúc của vật chất, được cấu tạo từ những thành phần đơn giản giống nhau: những hạt nhỏ xíu gọi là proton và neutron, và những electron còn nhỏ hơn nữa quay xung quanh chúng. Số lượng proton trong một nguyên tử – số nguyên tử của nó – xác định nguyên tố đó là gì. Ví dụ, một nguyên tử oxygen có 8 proton, 8 neutron (thông thường) và 8 electron, trong khi những nguyên tố nặng nhất có thể có nhiều hơn một trăm hạt mỗi loại.

Nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev chưa hề biết điều này khi vào năm 1869 ông đã sắp xếp các nguyên tố vào một cái bảng dựa trên trọng lượng nguyên tử của chúng. Ông nhanh chóng nhìn thấy khuôn mẫu xuất hiện: đặc biệt, các cột nhóm những nguyên tố lại với những tính chất giống nhau đến ngạc nhiên. Ví dụ, natrium, rubidium và caesium, ba kim loại phản ứng mạnh với nước, xếp chồng lên nhau trong cùng một cột.

Thoạt đầu, bảng nguyên tố của Mendeleev có một trục trặc: nó có nhiều ô trống. Giữa kẽm và arsen, chẳng hạn, dường như có hai nguyên tố còn thiếu. Nhưng ông dự đoán chắc nịch rằng những ô trống này sẽ được điền đầy bằng những nguyên tố mới phát hiện, và ông đã sử dụng bảng nguyên tố của mình để dự đoán tính chất của chúng sẽ như thế nào. Và ông đã đúng: khoảng trống đó sớm được lấp đầy bởi gallium và germanium.

Với một vài cải tiến và sửa đổi, bảng nguyên tố do Mendeleev sáng tạo ra đã trở thành cái chúng ta sử dụng ngày nay: bảng tuần hoàn hóa học, cái cơ bản đến mức chúng ta chưa từng dừng lại nghĩ xem nó phải được phát minh ra.

Trong những thập niên sau đó, các nhà hóa học đã chạy đua lấp đầy những ô trống còn lại. Trên hành trình đó, họ còn khám phá ra bảng tuần hoàn hoạt động như thế nào: các hàng và cột phản ánh cách thức electron được sắp xếp trong quỹ đạo của chúng trong những nguyên tố khác nhau, và hóa ra các electron cho biết nhiều tính chất của các nguyên tố.

Vào năm 1945, ô trống cuối cùng trong bảng tuần hoàn được lấp đầy. Phải chăng cuối cùng thì khoa học đã phát hiện ra hết các nguyên tố? Thật hiếu kỳ, câu trả lời là đúng lẫn không đúng. Toàn bộ những nguyên tố tồn tại tự nhiên trên Trái đất là đã biết. Nhưng – và đó là một cái nhưng lớn – chẳng ai dám nói những nguyên tố mới không thể được tạo ra bằng phương pháp nhân tạo, nối thêm vào cuối bảng tuần hoàn phía ngoài nguyên tố số 92, uranium.

Với sự phát triển của nghiên cứu nguyên tử vào thập niên 1940, ngay khi những ô trống cuối cùng trong bảng tuần hoàn được lấp đầy, dần dần những nguyên tố mới được tạo ra trong phòng thí nghiệm bắt đầu nối tiếp vào đầu cuối của bảng tuần hoàn, mang đến cho chúng ta 118 nguyên tố đã biết ngày nay. Không ai biết còn bao nhiêu nguyên tố chưa được khám phá.

Cái người ta biết là việc tạo ra những nguyên tố mới đang trở nên khó khăn hơn. Ngày nay, bạn cần đến những phòng thí nghiệm tiên tiến nhất thế giới nếu bạn muốn tìm cho mình một cơ hội: những nguyên tố dễ tìm đều đã được tìm thấy rồi.

bang tuan hoan 07

Được biết với cái tên xoắn lưỡi ununennium, nguyên tố được dự đoán mà một đội nghiên cứu quốc tế đang tập trung hiện nay có khả năng là nguyên tố khó tìm nhất.

Đội nghiên cứu bao gồm các nhà khoa học ở Trung tâm Nghiên cứu Ion Nặng GSI Helmholtz, và khoảng 20 trung tâm nghiên cứu trên khắp thế giới, đã có kế hoạch tạo ra nguyên tố 119. Phương pháp của họ nghe rất đơn giản: bắn một chùm nguyên tử titanium (số nguyên tử 22) vào bia berkelium. Cho hai nguyên tử hợp nhất và eureka! bạn có nguyên tố 119.

Tất nhiên, thực tế không đơn giản như vậy.

Trước tiên, berkelium có tính phóng xạ cao không tồn tại trong tự nhiên: trước hết nó phải được tạo ra trong một lò phản ứng hạt nhân. Hơn nữa, cho các nguyên tử lao vào nhau thực sự là chuyện không đơn giản.

“Cực kì khó tạo ra những chùm titanium cường độ mạnh. Để làm được như vậy, chúng tôi có những bí mật mà chúng tôi sẽ không chia sẻ với ai khác,” giáo sư Jon Petter Omtvedt, một trong các thành viên của đội, giải thích. “Chúng tôi sẽ bắn phá tấm bia bằng một chùm gồm năm nghìn tỷ (5.1012) nguyên tử titanium mỗi giây. […] Xác suất của một va chạm trực diện [giữa các nguyên tử] là cực kỳ thấp. Khi các nguyên tử va chạm với nhau trong những dịp hiếm hoi, chúng thường chỉ vỡ hoặc hủy mất một phần trong va chạm. Tuy nhiên, chưa tới một lần mỗi tháng, chúng tôi sẽ có một nguyên tử hoàn chỉnh.”

Điều đó giống như chuyện trúng số độc đắc bằng cách mua đủ lượng vé số để giành thêm cơ may. Nó chậm và không hiệu quả, nhưng nó là một trò chơi số, và cuối cùng bạn sẽ đi tới đích.

Tất cả những nguyên tố nặng đều có tính phóng xạ: các nguyên tử của chúng vỡ ra thành những mảnh nhẹ hơn theo thời gian, làm giải phóng bức xạ. Và những nguyên tố nặng nhất đã được phát hiện đều hết sức không bền. Ununoctium (nguyên tố 118) phân hủy trong vòng milli giây lúc sinh ra, ununennium có thể còn đoản thọ hơn.

Không có chuyện chúng nguy hiểm – lượng chất là quá nhỏ nên liều lượng bức xạ là an toàn. Nhưng vì thế mà khó nghiên cứu nguyên tố bạn vừa tạo ra: bạn không thể thả nó vào ống thử hay nung nó lên trong lửa đèn Bunsen, bởi vì bạn chỉ mới có một nguyên tử mỗi lượt và chỉ trong một phần nhỏ của một giây.

Tiểu sử về cuộc đời và sự nghiệp của Mendeleev

Dmitri Ivanovich Mendeleev(1834 – 1907): Menđêlêep là nhà hóa học và là nhà hoạt động xã hội nổi tiếng nước Nga. Ông tốt nghiệp đại học năm 21 tuổi đã từng là giáo viên trung học, sau đó đến dạy học tại trường Đại học Pêtécbua chuyên ngành hóa học, ông đã lần lượt qua Pháp, Đức học tập nghiên cứu. Cống hiến lớn nhất của ông là nghiên cứu ra bảng tuần hoàn Menđêlêep, đây là một cống hiến xuyên thời đại đối với lĩnh vực phát triển hóa học của ông, người sau mệnh danh ông là “thần cửa của khoa học Nga” (door – god).

Cống hiến xuất sắc nhất của Menđêlêep là phát hiện ra quy luật biến hóa mang tính chu kỳ của các nguyên tố hóa học gọi tắt là quy luật tuần hoàn các nguyên tố.

Khi Menđêlêep viết “Nguyên lý hóa học”, ông nghĩ đến lúc này trong số các nguyên tố đã phát hiện trên thế giới là 63 nguyên tố, giữa chúng nhất định có những quy luật biến hóa thống nhất, vì rằng tất cả các sự vật điều có liên quan với nhau. Để phát hiện quy luật này ông đã đăng ký 63 nguyên tố này vào 63 chiếc thẻ, trên thẻ ông viết tên, nguyên tử lượng, tính chất hóa học của nguyên tố. Ông dùng 63 chiếc thẻ mang tên 63 nguyên tố này xếp đi xếp lại trên bàn. Bỗng nhiên một hôm ông phát hiện ra rằng nếu xếp các nguyên tố này theo sự lớn nhỏ của nguyên tử lượng thì sẽ xuất hiện sự biến hóa mang tính liên tục rất kỳ lạ, nó giống như một bản nhạc kỳ diệu vậy. Menđêlêep không giấu nổi niềm vui, ông tin tưởng chắc chắn rằng loại quy luật này chứng tỏ quan hệ của vạn vật trên thế giới này là tất nhiên và có luật tuần hoàn của chúng.

Menđêlêep như đã có chìa khóa mở cánh cửa của mê cung đã phát hiện trên những bí mật của cả cung điện. Ông đã sắp xếp những nguyên tố thành một bảng tuần hoàn, trong đó có những nguyên tố vẫn phải để trống. Ông công bố tác phẩm của mình, kiên trì chờ đợi kết quả kiểm nghiệm của các nhà khoa học ở khắp nơi trên thế giới đối với quy luật tuần hoàn của các nguyên tố, nhưng suốt 4 năm không phát hiện thêm được nguyên tố mới nào.

Năm 1875 Viện Hàn lâm khoa học Pari nhận được thư của một nhà khoa học, trong thư nói ông đã tạo ra được một nguyên tố mới trong quặng kẽm trắng, ông gọi nguyên tố là “Gali”. Tính chất của Gali giống như nhôm, nguyên tử lượng là 59,72; tỷ trọng là 4,7. Nghe được tin này Menđêlêep mắt sáng hẳn lên, theo phát hiện 4 năm trước đây của mình nguyên tố mới này cùng “nhóm của nhôm” đây là điều 4 năm trước ông đã dự đoán. Nhưng ông lại cảm thấy không yên tâm, theo cách tính của bảng tuần hoàn thì nguyên tử lượng của nhôm phải là khoảng 68, tỷ trọng phải là 5,9 – 6,0. Menđêlêep tin rằng mình đúng, ông lập tức viết thư cho Viện Hàn lâm khoa học Pari nói ý kiến của mình.

Bức thư được chuyển đến tay nhà khoa học đã công bố phát hiện ra Gali. Ông ấy hết sức ngạc nhiên, Menđêlêep chưa nhìn thấy mặt “Gali” mà dám nói biết được nguyên tử lượng và tỷ trọng của nó là bao nhiêu, cứ như là chuyện đùa? Nhưng vì thận trọng, nhà khoa học ấy đã tiến hành xác định lại một lần nữa những số liệu trên, kết quả vẫn không thay đổi.

Một thời gian sau, nhà khoa học người Pháp này lại nhận được thư của Menđêlêep, lời lẽ trong thư hết sức tự tin, hình như không phải là đang nói đến nguyên tố mới, mà là đang làm một bài toán: “4 + ( ) = 10”. Nhưng là nhà khoa học ông không thể xem thường ý kiến của Menđêlêep. Ông lại tuyển Gali một lần nữa rồi xác định những chỉ số của nó, kết quả lần này làm ông ngạc nhiên bởi đúng như dự đoán của Menđêlêep: Tỷ trọng của Gali là 5,94; đây đúng là một sự trùng hợp đặc biệt không thể tưởng tượng được.

Sau khi lời dự đoán kỳ lạ này được chứng thực, cả giới hóa học kinh ngạc. Lý luận về quy luật tuần hoàn của các nguyên tố học đã bị lãng quên nhiều năm, nay được mọi người coi trọng, một số nhà khoa học đã chân thành chúc mừng sự phát hiện tài ba của Menđêlêep. Bảng tuần hoàn nhanh chóng được dịch thành nhiều thứ tiếng và truyền bá đi khắp nơi trên trái đất. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (còn gọi là bảng tuần hoàn Menđêlêep) trên 100 năm qua đã là chìa khóa dẫn đến việc phát minh nhiều nguyên tố hóa học mới.

bang tuan hoan 08

Bốn năm sau, Thụy Điển phát hiện một loại nguyên tố mới khác, có người gọi nó là “Scanđi”. Khi mọi người nghiên cứu sâu hơn một bước thì phát hiện ra rằng “Scanđi” chính là nguyên tố nằm trong “nhóm của Bo” mà Menđêlêep đã dự đoán. Mọi người phát hiện ra rằng lý luận về quy luật tuần hoàn của các nguyên tố không chỉ có thể dự kiến vị trí cho các nguyên tố chưa tìm ra “mà còn có thế biết trước được tính chất quan trọng của chúng”.

“Nguyên lý hóa học” của Menđêlêep đã được đánh giá rất cao, trở thành bộ sách giáo khoa kinh điển được thế giới công nhận. Có người đánh giá Menđêlêep như sau: “Trong lịch sử hóa học, ông dùng một chủ đề đơn giản mà đã gọi ra được cả thế giới”.

Ngày 19/8/1887 là ngày Nhật thực, một cơ hội hiếm có, lúc đó ông tuổi đã ngoài 50 nhưng vẫn quyết định bay vào không trung một mình để không bỏ lỡ thời cơ. Nhật thực toàn phần lần trước cách đây 19 năm, nhà thiên văn học người Pháp dùng kính phân tích ánh sáng nhìn thẳng lên mặt trời Nhật thực, thấy xuất hiện một vạch sáng màu vàng. Mọi người đều đoán đó là nguyên tố mới gọi là Hêli. Nếu không có lần quan sát này, nghi ngờ của ông không giải tỏa được. Chuyến bay thành công, Học viện Hàng không khí tượng Pháp đã tặng Menđêlêep Kỷ niệm chương.

Qua bài viết trên bạn đã biết bảng tuần hoàn là gì rồi đúng không nào? Bảng tuần hoàn đóng vị trí quan trọng trong hóa học kể cả trong học tập và nghiên cứu. Hy vọng bài viết trên có thể giúp ích được cho bạn trong công việc cũng như trong cuộc sống.

Trả lời