Lịch sử tìm ra các nguyên tố, quá trình làm việc của các nhà khoahọc phát hiện ra và điều chế các nguyên tố cùng những giai thoại xung quanh cácnguyên tố và các nhà hóa học sẽ kích thích
Trang 1Tên SKKN: SỬ DỤNG KIẾN THỨC LỊCH SỬ HÓA HỌC VÀO
GIẢNG DẠY BỘ MÔN HÓA 10
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nhân loại đã bước vào thế kỉ XXI, thế kỉ của khoa học- kĩ thuật và công nghệ.
Từng giây từng phút, các nhà khoa học đã miệt mài nghiên cứu cống hiến cho đờinhững thành quả to lớn Hóa học là một ngành khoa học, không những có vai tròquan trọng trong cuộc sống mà bất cứ ngành khoa học kĩ thuật hay công nghệ nàocũng bị ảnh hưởng ít nhiều bởi hóa học Để có được những thành quả như ngày hômnay, hóa học đã trải qua những bước thăng trầm từ những ngày sơ khai hình thành
Việc tìm hiểu lịch sử hóa học đóng vai trò quan trọng, giúp bổ sung, hệ thống hóa
những kiến thức về hóa học, hiểu thêm về những công trình, những phát minh vàviệc nghiên cứu của các nhà bác học Qua đó, giúp ta thêm yêu thích môn khoa họcnày, học hỏi ở những người đi trước sự ham mê nghiên cứu và ý chí phấn đấu khôngngừng
Môn hóa học ở trường phổ thông là môn học giúp học sinh bước đầu tìm hiểu vềngành hóa học, là môn học cung cấp cho các em những kiến thức căn bản nhất vềcác hiện tượng hóa học trong tự nhiên, đời sống, những kiến thức của quá trình sảnxuất các nguyên vật liệu phục vụ đời sống Giúp các em hiểu đúng, chính xác và say
mê môn học là nhiệm vụ của người giáo viên Vì vậy quá trình hình thành và pháttriển của ngành khoa học hóa học là phần kiến thức không thể thiếu của người giáoviên hóa học Phần kiến thức này sẽ giúp giáo viên có bài giảng sinh động hơn, logic
và khoa học hơn Lịch sử tìm ra các nguyên tố, quá trình làm việc của các nhà khoahọc phát hiện ra và điều chế các nguyên tố cùng những giai thoại xung quanh cácnguyên tố và các nhà hóa học sẽ kích thích được lòng say mê khoa học ở học sinh,tạo được niềm tin về khả năng chinh phục tự nhiên của con người nơi các em
Tuy nhiên, hiện nay tư liệu về kiến thức lịch sử hoá học được đưa vào sách giáokhoa, sách giáo viên còn hạn chế Phần lớn giáo viên chưa có nhiều thời gian và điều
Trang 2kiện nghiên cứu tìm hiểu về lịch sử hoá học, vì vậy tư liệu, kiến thức về vấn đề nàycòn rời rạc chưa hệ thống
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Sử dụng kiến thức Lịch
sử Hoá học vào giảng dạy Bộ môn Hoá 10”
Với đề tài này chúng tôi nghiên cứu hệ thống kiến thức lịch sử hoá học, sử dụngvào giảng dạy môn hoá học lớp 10 ở trường THPT
Mục đích đề tài: tìm hiểu, lựa chọn những kiến thức lịch sử có liên quan đến nội
dung môn hoá học lớp 10 ở trường THPT, sử dụng vào giảng dạy nhằm nâng caohiệu quả dạy học
II CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA LỊCH SỬ HOÁ HỌC
- Lịch sử hóa học nghiên cứu và mô tả quá trình tích lũy các kiến thức hóa họctrong lịch sử loài người
- Hóa học không phải là một lĩnh vực cô lập mà nằm trong hoạt động chung nhiềumặt của lịch sử xã hội loài người, vì vậy chỉ có thể xem xét đúng đắn lịch sử hóa họctrong quá trình phát triển chung của xã hội loài người và trong mối quan hệ với cácmặt hoạt động khác của con người
- Ở mỗi giai đoạn lịch sử, hóa học phát triển trong những điều kiện kinh tế xã hộinhất định và có liên quan mật thiết với các biến chuyển trong xã hội
- Trong quá trình phát triển, hóa học luôn có môí quan hệ với các ngành khoa họckhác và khi nghiên cứu lịch sử hóa học phải chú ý xem xét các sự kiện hóa học trongmối quan hệ với các ngành khoa học khác
Trang 32.2 TÁC DỤNG CỦA VIỆC ĐƯA KIẾN THỨC LỊCH SỬ HOÁ HỌC VÀO GIẢNG DẠY
- Thông qua các kiến thức của lịch sử hóa học, giáo viên có thể giáo dục quanđiểm vô thần, hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh một cáchhiệu quả
- Các tình huống có thực trong lịch sử hóa học giúp giáo viên dễ dàng xây dựngcác tình huống có vấn đề trong dạy học, đưa học sinh trở lại với các tình huống màcác nhà khoa học đã trải qua trong quá trình tìm tòi khám phá, tạo sự tin tưởng vàhuy động được sự chú ý của học sinh vào bài học
- Giúp giáo viên mở rộng và hoàn thiện kiến thức
- Thuận lợi cho giáo viên trong việc truyền đạt kiến thức mới, tạo ra tính logic củavấn đề, tạo lòng tin ở học sinh, giúp học sinh tiếp thu kiến thức mới dễ dàng và chắcchắn hơn, đồng thời giúp học sinh thấy được sự phát triển không ngừng của khoa họchóa học
- Giúp học sinh thấy được rằng, ngành hóa học không tồn tại và phát triển độc lậpriêng lẻ mà luôn có mối liên hệ với các ngành khoa học khác như vật lý học, toánhọc, triết học, sinh học
- Thông qua các kiến thức lịch sử hóa học giáo viên giúp học sinh thấy rõ nhữngthành tựu của hóa học hiện đại là kết quả của một chặng đường lịch sử lâu dài mà để
có được nó phải kể đến những công lao to lớn của các nhà hóa học, đó là sản phẩmcủa thực tiễn lịch sử xã hội, do nhu cầu thực tiễn và trở lại phục vụ thực tiễn chứkhông phải là lý thuyết suông
- Làm giảm sự căng thẳng của giờ học, gây hứng thú học tập, kích thích tính tò
mò của học sinh qua tìm hiểu về các nhà hóa học với tên tuổi gắn liền với nhữngphát minh, những kinh nghiệm, những thành công hay thất bại của họ, giúp học sinhthêm yêu thích môn hóa, đồng thời rèn cho học sinh nhiều đức tính tốt đẹp quagương của các nhà bác học: cần cù, kiên nhẫn, dũng cảm
Trang 42.3 THỰC TRẠNG VIỆC SỬ DỤNG KIẾN THỨC LỊCH SỬ VÀO GIẢNG DẠY HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG THPT
- Tư liệu liên quan đến kiến thức lịch sử hoá học được đưa vào sách giáo khoa,sách tham khảo chưa nhiều
- Tốn nhiều thời gian và công sức cho việc tìm kiếm tư liệu
- Phải đầu tư nhiều thời gian và trí tuệ để có phương pháp và hình thức sử dụngkiến thức lịch sử hoá học vào giảng dạy một cách hiệu quả…
- Thường phải có phương tiện CNTT hỗ trợ để trình chiếu những hình ảnh, tưliệu…
Trang 5III NỘI DUNG
3.1 MỘT SỐ TƯ LIỆU VỀ KIẾN THỨC LỊCH SỬ HỐ HỌC LỚP THPT
3.1.1 Quá trình nghiên cứu nguyên tử
Quan niệm của các triết gia thời cổ đại
- Thuyết nguyên tử của Đêmôcrit như sau: các chất đều
cấu tạo từ những phần tử rất nhỏ được gọi là “atomos”,nghĩa là không thể phân chia được, đó là nguyên tử
- Aritxtot (Aristotle, 384-322 TCN) bác bỏ thuyết nguyên tử, thừa nhận vậtchất có thể chia vô hạn, cho rằng bốn tính chất nguyên thủy đối lập với nhautừng cặp: khô – ẩm, nóng – lạnh, bốn tính chất ấy kết hợp từng cặp thành cácnguyên tố:
nóng + khô = lửa nóng + ẩm = không khí lạnh + khô = đất, lạnh + ẩm = nước
Democrite, 460-390 TCN
Trang 6John Danton
(1766-1844)
Hình thành thuyết nguyên tử khoa học
Năm 1789 Lavoađiê (Antoine Laurent Lavoisier – nhà bác học Pháp ) thiết
lập Định luật bảo toàn khối lượng
Năm 1799, Prut (Joseph Louis Proudt, 1755 – 1826) sau nhiều thí nghiệm
phân tích hoá học đã đưa ra định luật thành phần không đổi
Năm 1803, Đan – Tôn (John Danton), nhà khoa học người Anh tìm ra định luật tỉ lệ bội số.
Ba định luật trên là những cơ sở khoa học để cho Đan – Tônđưa ra giả thuyết nguyên tử (năm 1808) được phát triển thànhhọc thuyết nguyên tử, với nội dung có thể tóm tắt như sau:+ Các nguyên tố được cấu tạo bằng nguyên tử là những hạtkhông chia được trong phản ứng hóa học
+ Nguyên tử có một tập hợp tính chất đặc trưng, đặc trưng nhất là có một khốilượng nguyên tử không đổi
+ Sự hóa hợp các nguyên tử trong hợp chất theo những
tỉ lệ đơn giản dẫn đến sự tạo thành một lượng nhỏ nhấtcủa hợp chất gọi là một nguyên tử phức tạp
Aristotle, 384-322 TCN
Trang 7-Trên cơ sở thuyết nguyên tử (và phân tử), các nhà hóa học tìm cách biểudiễn các nguyên tư û của các nguyên tố, biểu diễn phân tử của các chất bằng kíhiệu, công thức hóa học cũng như tóm tắt các phản ứng bằng các phương trìnhhóa học Điều này được đánh giá là một phát kiến kì diệu trong hóa học.
Mô hình nguyên tử đầu tiên
- Năm 1897, Tôm Xơn (Joseph John Thomson,1856-1940) nhà bác học Anh,khi nghiên cứu hiện tượng phóng
điện trong khí loãng, đã đo độ
lệch của những phần tử tích điện
của tia này trong điện trường rồi
kết luận tia âm cực là một dòng
những phần tử tích điện âm
- Đồng thời, bằng những nghiên cứu tiếp theo về hiện tượng phóng xạ củahai vợ chồng Quiri và nhà vật lí học người Anh Rơ- dơ- pho (E.Rutherford), xácđịnh được rằng trong bức xạ có một thành phần là chùm các phần tử tích điệndương (tia Anpha), một thành phần là bức xạ điện từ (tia Gama), một thành phầnlà chùm các phần tử tích điện âm (tia Bêta) Tia Bêta là dòng electron chuyểnđộng nhanh Điều đó một lần nữa xác nhận rằng electron có trong thành phầnnguyên tử
Trang 8Trên những cơ sở khoa học đo,ù năm 1903 Tôm Xơn
đưa ra giả thuyết về cấu trúc nguyên tử đầu tiên nên
gọi là mô hình nguyên tử đầu tiên: nguyên tử như một
điện tích dương phân bố đều đặn trong một hình cầu
trong đó có nhiều electron rất nhỏ phân bố thành từng
lớp
Sự phóng xạ tự nhiên
Trang 9 Sự khám phá ra hạt nhân nguyên tử
Năm 1911, nhà vật lí học người Anh Rơ ThơPho (E.Rutherford ), đã cho các hạt anpha bắn phá
một lá vàng mỏng và đặt màn huỳnh quang sau lá vàng để theo dõi đường đi của
hạt anpha Kết quả cho thấy hầu hết các hạt anpha đi qua lá vàng không đổi
hướng, nhưng có một số ít hạt lệch những góc nhỏ, có hạt thay đổi nhiều vềhướng chuyển động và thậm chí bị bật lại phía sau
Trang 10Điều đó chứng tỏ phần lớn khoảng không gian do nguyên tử chiếm khôngchứa các phần tử nặng, ở đó chỉ có thể có các electron Chính vì khối lượng củaelectron nhỏ hơn khối lượng hạt anpha gần 7500 lần nên sự va chạm với electronthực tế không ảnh hưởng đến chuyển động của hạt anpha Những trường hợp hạtanpha bị lệch mạnh ra, thậm chí bị bật lại chứng tỏ rằng trong nguyên tử có hạtnặng nào đó tập trung phần lớn toàn bộ khối lượng của nguyên tử Hạt này chiếmthể tích rất nhỏ, chính vì vậy các hạt anpha ít khi va chạm với nó và phải có điệntích dương để gây ra lực đẩy các hạt anpha tích điện cùng dấu Như vậy phần tíchđiện dương tập trung hầu hết khối lượng nhưng lại chiếm thể tích rất nhỏ so vớithể tích nguyên tử, chứ không phải phần tích điện dương phân bố trong tòan bộnguyên tử như Tôm-xơn đã nêu.
Mô hình nguyên tử hạt nhân của RơThơ Pho (Ernest Rutherford)
Trên cơ sở những kết quả thực nghiệm, năm
1911 Rơ Thơ Pho đưa ra mô hình nguyên tử, có thể
tóm tắt như sau:
Nguyên tử được cấu tạo bởi một hạt nhân rất bé
mang điện tích dương tập trung gần hết khối lượng
của nguyên tử và các electron chuyển động xung
quanh hạt nhân như những hành tinh chuyển động
chung quanh mặt trời
Mô hình này chấp nhận sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử nên được gọi là
mô hình nguyên tử hạt nhân Điều này đến
nay vẫn còn được xác nhận của khoa học hiện
đại
Mô hình nguyên tử của Rutherford
Trang 11- Sự tìm ra proton: năm 1919, Rơ Dơ Pho cho bắn phá hạt nhân nguyên tử
Nitơ bằng hạt anpha, đã thu được những phần tử y như hạt nhân nguyên tử H Ông
đề nghị gọi đó là Proton.
- Sự tìm ra nơtron
Khi nghiên cứu khối lượng nguyên tử, người ta nhận thấy: nếu nguyên tửhidro gồm một proton và một electron để nguyên tử trung hòa
về điện, nguyên tử heli gồm hai proton và hai electron để trung
hòa điện thì khối lượng nguyên tử heli phải gấp đôi khối lượng
nguyên tử hidro, nhưng thực tế lại gấp bốn Giả thuyết đặt ra là
còn có loại hạt nào đó ngoài hạt electron và electron
Năm 1932, Chat – Vich ( James Chetuych, 1891- 1974), cộng tác viên của
Rơ Dơ Pho, đã dùng tia anpha bắn phá một tấm kim loại Beri mỏng thì thấy phátsinh ra một loại hạt mới có khối lượng gần bằng khối lượng của proton và không
mang điện Ông gọi đó là hạt Nơtron
- Đến năm 1932, nhân loại đã biết hạt nhân nguyên tử gồm hai loại hạt làproton và notron, gọi chung là nucleon (hạch tử), có thể tích rất nhỏ so với toànnguyên tử nhưng lại tập trung hầu hết khối lượng nguyên tử
Sự ra đời của thuyết cơ học lượng tử, tiếp tục nghiên cứu và cho kết quả về cấutạo nguyên tử như ngày nay
3.1.2 Lịch sử phát minh bảng tuần hồn các nguyên tố hố học
Thời kì trước Mendeleev
Trang 12Vào năm 1817 nhà hóa học Đức Johann Dobereiner (1780 - 1849 ) nêu ra mộtquy luật là: Thiên nhiên chứa đựng những bộ ba của các nguyên tố Trong mỗi
bộ ba của các nguyên tố có tính chất giống nhau (cùng họ) thì khối lượng củanguyên tố đứng giữa bằng trung bình cộng các nguyên tố ở hai phía nó (tức lànguyên tố đầu và nguyên tố cuối của bộ ba đó)
Các bộ ba của Johann Dobereiner
Theo hướng đó,ông sắp xếp 54 nguyên tố đã được phát hiện tới lúc đó thành 5 bộ
ba, nêu lên phương pháp phân loại các nguyên tố theo bộ ba nguyên tố
Đáng buồn thay, lĩnh vực nghiên cứu này đã bị phê phán bởi sự thật rằng vềcác giá trị chính xác của những gì không luôn sẵn có
- Quy luật đường xoắn ốc
Nếu bảng tuần hoàn được coi như là trật tự sắp xếp của những nguyên tố hóahọc, thể hiện tính tuần hoàn về tính chất hóa học và vật lý của các nguyên tố thì sựtin cậy vào bảng tuần hoàn đầu tiên được ghi nhận cho nhà địa chất, hóa học ngườiPháp A Emile Béguyer De Chancourtois ( 1819 – 1886)
Trang 13Ông cũng căn cứ theo sự biến hóa nguyên tử lượngcủa các nguyên tố mà sắp xếp các nguyên tố: Vẽđường xoắn trên bề mặt một hình trụ (đường xoắntạo thành góc 450 so với mặt đáy hình trụ), sau đólại căn cứ theo nguyên tử lượng của oxi là 16 để vẽcác đường thẳng đứng sao cho chia bề mặt hình trụthành 16 phần bằng nhau, cuối cùng sắp xếp lêntheo trình tự nhỏ tới lớn về nguyên tử lượng của 62nguyên tố đã biết tới lúc đó, vào các giao điểm củađường xoắn và các đường thẳng đứng trên mặt hình trụ Nhưng không may sơ đồ củaông ta có chứa các ion và các hợp chất ngoài nguyên tố Và thật đáng buồn cách phân loạitheo đường xoắn này lại chẳng gây được chút chú ý nào tại cuộc họp của viện hàn lâm khoahọc Pháp vào năm 1862.
- Quy luật những quãng tám
John Newlands (1837 – 1898) -Anh
Năm 1864 Newlands đã cho xuất bản hệ thống tuần hoàn của mình, và đề nghịquy tắc OCTAVES (Quy tắc này phát biểu rằng: bất cứ nguyên tố đã cho nào cũng
sẽ thể hiện tính tương tự về tính chất với 8 nguyên tố theo sau nó trong bảng hệthống tuần hoàn các nguyên tố hoá học) Trong bảng hệ thống tuần hoàn đó, ông sắp
Trang 14xếp các nguyên tố theo trật tự khối lượng nguyên tử tăng dần chia thành 8 “bát tố”,
nghĩa là đến nguyên tố thứ 8 tính chất của nguyên tố đầu lại lặp lại (ví dụ: Na lànguyên tố thứ 9 lặp lại tính chất của Li là nguyên tố thứ 2…) Mỗi bát tố là một cột 7nguyên tố, các nguyên tố giống nhau xếp nằm ngang
Bảng của New Lands vấp một loạt thiếu sót, ví dụ như một chỗ chiếm bởi hainguyên tố
– Quy luật hoá trị
Lothar Meyer (1830 – 1895), nhà hoá học Đức, năm 1864
dựa trên hoá trị đã sắpxếp 28 nguyên tố (trongtổng số 63 nguyên tố)thành 6 nhóm nguyên tốđiển hình có liên quanvới nhau như dưới đây:
Trang 15Có thể nói Meyer là người thành công nhất (ở thời đó) Ông đã sơ bộ hình dungđược định luật tuần hoàn vì ông không nhận ra được mối liên hệ giữa các dãy nguyên
tố giống nhau nêu không nêu lên được định luật
Thời kì Mendeleev phát minh ra HTTH các nguyên tố hoá học
Cho tới thời đại của Mendeleev người ta đã biết 63nguyên tố hóa học, tích lũy được khối lượng lớn tính chất vànguyên tử lượng của các nguyên tố…Nhiệm vụ lịch sử to lớn
mà các nhà khoa học trước đó chưa hoàn thành đã rơi vào vaicủa nhà hoá học Nga Dmitrii Mendeleev( 1834 – 1907)
Trang 16Trình tự của các nguyên tố hóa học đó nên xếp đặt ra sao? Câu hỏi đó luôn nungnấu trong đầu Mendeleev.
Một hôm ông mở lại cuốn nhật ký thí nghiệm, dùng bút chì vẽ vẽ gạch gạch chữnày chữ khác, thử vẽ nên một bảng thể hiện ra một số quy luật, trong sắp xếp các
nguyên tố hóa học Đột nhiên ông đứng phắt dậy, gọi người trợ lýđem tới cho ông mấy tờ giấy dày rồi nhờ anh ta cắt thành các ô cókích thước vuông vức như nhau Mendeleev viết lên mỗi ô giấy đó một nguyên tố hóahọc, cùng với nguyên tử lượng , hóa trị và tính chất chủ yếu… đem bỏ vào một sọt.Tiếp đó ông thử sắp xếp các nguyên tố theo từng bộ ba như nhà hóa học ĐứcDobereiner đã làm năm 1829, rồi sau đó Duyma phát triển thêm Nhiều bộ ba nguyên
tố có tính chất giống nhau nhưng giữa các bộ ba đó có gì liên hệ với nhau? Không có!Ông lại xếp theo “bát tố”, từng tam nguyên tố như Newland đã làm năm 1864.Newland đã nhận xét:”nếu xếp các nguyên tố theo chiều trọng lượng nguyên tử tăngdần thì cứ 8 nguyên tố lại thấy chúng giống nhau kỳ lạ như tám nốt nhạc sau mộtocta!” Dĩ nhiên Mendeleev không đồng tình với thái độ chế nhạo cách sắp xếp nàynhư các hội viên Hội Hóa Học Luân Đôn đã làm khi nghe Newland trình bày Nhưngthực ra cách của Newland cũng không giải quyết được vấn đề cơ bản
Rồi ông xếp theo bảng của Oderling, của Chancourtois, của Lothar Meyer vànhiều tác giả khác…
Tất cả các cách sắp xếp đó chỉ chú ý đến sự giống nhau của các nguyên tố vànhóm nguyên tố mà chưa liên kết được các nhóm giống nhau và khác nhau vào cùngmột hệ thống Nói khác đi là chưa tìm ra được mối liên hệ giữa chúng, chưa tìm raquy luật chi phối chúng
Thông thường Mendeleev vẫn làm việc từ tờ mờ sáng đến 5 giờ 30 phút chiều,
6 giờ 30 phút chiều mới ăn “cơm trưa” sau đó làm việc tới tận đêm khuya Thếnhưng lần này ông làm việc một mạch liền 3 ngày 3 đêm!
Mùa xuân năm 1869, Mendeleev đã đem các nguyên tố hóa học sắp xếp theothứ tự tăng dần nguyên tử lượng của chúng, làm cho các nguyên tố tự động hìnhMendeleev( 1834 – 1907)
Trang 17thành các nhóm, các tổ có tính chất tương tự gần gũi nhau Khi đó, ông phát hiệnthấy cứ sau 7 nguyên tố lại có một nguyên tố có tính chất hết sứ giống nhau, tựa nhưtrong một hàng người xếp hàng, cứ cách 7 người lại gặp người mặc quần áo cùngmàu vậy! Ông bèn sắp xếp các hàng 7 nguyên tố, hàng nọ trên hàng kia, sao cho cácnguyên tố giống nhau cùng nằm trên một cột dọc (thật ra trong bảng đầu tiênMendeleev xếp các nguyên tố giống nhau theo hàng ngang.)
Mendeleev sải bước mấy vòng quanh phòng thí nghiệm, bị kích động tới mứcchân tay phát run lên Ông lẩm bẩm từ nói với mình: vậy là tính chất của các nguyên
tố cùng với nguyên tử lượng của chúng là có quan hệ tính chu kỳ” Ông vội vơ lấychiếc bút chì, ghi vào quyển nhật ký thí nghiệm hàng chữ: “CĂN CỨ THEONGUYÊN TỬ LƯỢNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT HÓA HỌC KHÁC NHAU CỦANGUYÊN TỐ ĐỂ THỬ LẬP BẢNG SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ”
Thế là sau nhiều ngày nghiền ngẫm, ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN ra đời.
Nhưng “BẢNG TUẦN HÒAN” không có tiếng vang trong giới khoa học châu Âu…
Khi xây dựng bảng tuần hoàn, Mendeleev thấy nguyên tử lượng của nhiềunguyên tố hóa học do các nhà hóa học tiền bối xác định không đúng và ông đã dựavào định luật tuần hoàn mà sửa lại Nhiều tính chất hóa học và thành phần các hợp
Trang 18chất công bố trên các tạp chí đương thời, theo ông là sai Để khỏi mâu thuẫn với địnhluật tuần hoàn, tự ông tiến hành thí nghiệm xác định lại.
Trong “ bảng tuần hoàn”, từ nguyên tố nhẹ nhất là hidro đến nguyên tố nặngnhất là chì , ông thấy có nhiều ô phải bỏ trống: như vậy có nhiều nguyên tố còn chưabiết Trong tờ “ Niên luận” do Leibig chủ trương, Mendeleev viết bài: “Vận dụngđịnh luật tuần hoàn để xác định tính chất của các nguyên tố còn chưa biết” Trong đóông dự đoán và mô tả cặn kẽ tính chất của ba nguyên tố chưa biết là eka bo, ekanhôm và eka silic ( eka là tương tự)
Cũng như “bảng tuần hoàn”, bài báo trên bị đón tiếp nhạt nhẽo, thậm chí tác giảcòn bị công kích : “Nhà hóa học trẻ tuổi này dựa vào đâu mà làm những việc trên? Dựavào định luật do mình tìm ra, chưa được thừa nhận! Có vội vàng không? Có thiếu khiêmtốn không? Các bảng sắp xếp tương tự “ bảng tuần hoàn” đã được công bố từ lâu.Nguyên tố còn chưa phát hiện mà dám nguyên tử lượng, tỉ trọng! Thật vô lý hết sức!
…”
Mendeleev viết một số bài báo trả lời và cho rằng chỉ cần một trong những nguyên
tố do ông dự đoán được tìm ra thì sự đúng đắn của định luật tuần hòa là không thể chốicãi
Cần phải kiên trì chờ đợi… Nhưng đợi đến bao giờ Việc tìm ra một nguyên tốhóa học không phải là chuyện hằng ngày Liệu ông có còn sống cho đến cái ngày vĩđại ấy không?
Sáu năm trôi qua, cho đến một ngày mùa thu năm 1875, khi xem tập “báo cáo”của Viện Hàn lâm khoa học Pháp, Mendeleev dừng lại tại thông báo về việc tìm ramột nguyên tố mới của Lecoq de Boisbaudran ( 1838 –
1912) và được đặt tên là Gali Không còn nghi ngờ gì nữa:
tính chất của nguyên tố Gali chính là tính chất của nguyên tốeka nhôm mà ông đã dự đoán Ông nghiên cứu kỹ hơn bài
báo : Boisbaudran xác định trọng lượng riêng của Gali là
4,7 g/cm3 Không đúng! Nếu dựa vào định luật tuần hoàn để
Trang 19tính toán thì nó phải là 5,9 – 6 g/cm3 Ông viết thư cho Boisbaudran đồng thời thôngbáo cho Viện Hàn lâm khoa học Pháp rằng nguyên tố Gali mới tìm ra chính là ekanhôm mà ông đã dự đoán.
Khi nhận được thư của Mendeleev, Boisbaudran hết sức ngạc nhiên Ông khôngthể hiểu tại sao Mendeleev lại tin rằng kết quả do ông và người cộng sự xác định làsai trong khi trong tay Mendeleev không hề có nguyên tố đó
Nhà hóa học Pháp gửi thu cho Mendeleev khẳng định rằng mình đo trọng lượng
riêng của Gali không sai Nhưng Mendeleev lại gửi cho ông ta một bức thư nữa: “ tôi vẫn kiên trì quan điểm của tôi Tôi nghĩ sai lầm trong kết luận của ngài có lẽ là do Gali trong phòng thí nghiệm của ngài chưa đủ sạch mà gây nên Biện pháp tốt nhất là ngài nên đo lại”
Boisbaudran là nhà khoa học tôn trọng sự thật Nhận được thư Mendeleevkhẳng định như thế, ông liền tiến hành luyện sạch Gali, đo lại tỉ trọng của nó Kếtquả là trọng lượng riêng của Gali quả là 5,96 g/cm3
Thật không còn gì để nghi ngờ lời dự đoán khoa học của Mendeleev nữa!Boisbaudran vội gửi thư tới Mendeleev khẳng định tính khoa học ở những dự đoáncủa ông, tỏ lòng khâm phục ông
Chính là như thế, nhà khoa học người Pháp dùng phương pháp thực nghiệm lầnđầu tiên chứng thực tiên đoán của Mendeleev, từ đó chứng minh tính khoa học củađịnh luật tuần hoàn các nguyên tố Có thể nói, đây là thắng lợi thứ nhất của định luậttuần hoàn các nguyên tố
Sự kiện này có tiếng vang rất lớn trong giới khoa học ở châu Âu, luận văn vềđịnh luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev được nhanh chóng dịch ratiếng Pháp, tiếng Anh, in trên các tạp chí, sách báo khoa học ở Châu Âu Rất đôngcác nhà khoa học hăng hái căn cứ theo bảng tuần hoàn các nguyên tố do Mendeleevsáng chế để đi tìm tòi, khám phá những nguyên tố chưa được phát hiện Nhiều phòngthí nghiệm nổi tiếng của châu Âu khẩn trương hoạt động Hàng ngàn nhà khoa họckhát khao thu được phát hiện mới!
Trang 20Và kết quả chờ đợi không lâu, bốn năm sau Năm 1880,
nhà hóa học Thụy Điển Lars Fredrik Nilson (1840 – 1899)
làm việc tại phòng thí nghiệm của Berzelius phát hiện ra
một loại nguyên tố mới – Scandi Đó chính là eka bo mà
Mendeleev đã dự đoán Mọi tính chất, thông số mà
Mendeleev đã miêu tả với eka bo hoàn toàn giống như
Nilson đo được ở Scandi Đây chính là lần thắng lợi thứ hai của định luật tuần hoàncác nguyên tố hóa học của Mendeleev
Và sáu năm sau, năm 1886, nhà khoa học ĐứcClemens Alexandre Winkler (1873-1902) dùng phươngpháp phân tích quang phổ, phát hiện ra nguyên tố mới, đặttên là Gecmani để tưởng nhớ nước Đức- quê hương Cácnhà khoa học kinh ngạc phát hiện: những đo đạc xác địnhcác thông số của gecmani là hết sức giống với đo đạc về ekasilic của Mendeleev! Mendeleev dự đoán eka silic có trọng lượng là 72, tỉ trọng là5,5 , sôi ở 990C, gần như không có tác dụng với axit, nhưng có tác dụng với kiềm vàrất dễ tan trong kiềm Còn Winkler xác định với Gecmani là có trọng lượng là 72,3 ,
tỉ trọng là 5,35 , sôi ở 860C, rất khó tan và tác dụng với axit, nhưng khi nóng chảy lại
rất dễ tác dụng với kiềm và rất dễ tan trong kiềm … Winkler đã viết: “Không còn nghi ngờ gì nữa, định luật tuần hoàn đã mở ra một chân trời mới trong khoa học…”.
Điều này đã một lần nữa khẳng định thiên tài của Mendeleev, là thắng lợi lần thứ 3của định luật tuần hoàn các nguyên tố của ông
3.1.3 Lịch sử tìm ra các nguyên tố halogen