Vấn đề 1 bảng hệ thống tuần hoàn – lịch sử và ý nghĩa

Vấn đề Bảng hệ thống tuần hoàn – Lịch sử ý nghĩa 1.1 Mở đầu: Các tài liệu, di lịch sử triết học chứng minh điều ngành khoa học tự nhiên phát triển tư duy, tư tưởng học thuyết kiến thức khoa học xảy chậm so với phát triển tri thức người Hoá học trải qua hàng nghìn năm lịch sử suốt thời gian dài thời kì cổ đại trung đại – thời kì Tiền hoá học Hoá học đạt mức độ phát triển “thuật, ngành” biết đến với tên Giả kim thuật (Alchemy) Hình 1.1 Kí hiệu số nguyên tố thời Trung Cổ (kí hiệu nhà Giả kim thuật) Đây thời kì mông muội loài người nhận biết, cảm giác với tri thức hoá học xung quanh Dựa văn cổ đại người ta biết từ thời kì cổ đại người biết đến chín nguyên tố hoá học (vàng, bạc, đồng, chì, thiếc, sắt, thuỷ ngân, lưu huỳnh, cacbon) đến đầu kỉ XVIII biết thêm số nguyên tố photpho, asen, antimon, bitmut kẽm Trong thời kì Giả kim thuật có hàng loạt học thuyết tâm, chủ quan đề đa số nhà giả kim công nhận – ngộ nhận học thuyết kìm hãm phát triển Hoá học nhiều kỉ Mãi kỉ XVIII học thuyết Antonie Laurent Lavoisier Mikhail Vasil’evich Lomonosov với tư tưởng, cách nhìn nhận hoá học – đặc biệt hình dung khái niệm nguyên tố hoá học đời đánh dấu mốc phát triển hoá học – đưa lên tầm cao mới, thức trở thành ngành khoa học thực thụ Trải qua trăm năm nữa, số lượng nguyên tố hoá học người biết đến khoảng 60 nguyên tố xuất thiên tài hoá học Dmitri Ivanovich Mendeleev với đóng góp vĩ đại cho hoá học việc xây dựng thành công bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố hoá học (1869) để xếp nguyên tố hoá học theo quy luật định dự đoán tồn nguyên tố góp phần giúp hoá học chuyển giao sang thời kì – thời kì Hoá học đại 1.2 Lịch sử bảng Hệ thống tuần hoàn (HTTH) 1.2.a Một yêu cầu cấp bách hóa học kỉ XIX: Sau hàng loạt học thuyết nhà hóa học tân thời cuối kỉ XVIII – đầu kỉ XIX đời đánh đổ hoàn toàn tư tưởng sai lầm, lệch lạc nhà hóa học đương đại Hóa học thoát khỏi sợi xích tư tưởng “cổ hủ” để băng băng tiến phía trước, đường trở thành khoa học hoàn thiện Trong kỉ XIX - kỉ Khoa học Kĩ thuật, hàng loạt phát hóa học đời, đánh dấu nhiều mốc quan trọng chặng đường phát triển ngành khoa học thú vị Cũng thời gian này, chủ nghĩa tư (capitalism) phát triển mạnh mẽ, nhiều ngành kinh tế đòi hỏi đáp ứng đầy đủ cung cấp thêm nguyên, nhiên liệu Chính công khai thác, phân tích, tinh chế chất hóa học có lợi khoáng sản, quặng,… trở thành yêu cầu bách Do nhiều phương pháp phân tích hóa học đời, kéo theo hệ hàng loạt nguyên tố tìm thời kì đầu kỉ XIX Sau số ví dụ: Quote Năm 1803: ba nhà hóa học Berzelius – Hisingger – Claprot thời gian tìm nguyên tố xeri (Ce) Năm 1807 – 1808: Humphry Davy (nhà vật lí – hóa học người Anh) với kĩ thuật phân tích điện hóa tìm nguyên tố Na, K, Mg, Ca Sr Cũng năm 1808, L Thenard J Gay Lussac (Pháp) tìm nguyên tố bo (B) Năm 1817 1823: Liên tiếp hai nguyên tố selen (Se) silic (Si) lại phát nhờ công lao Jöns Jakob Berzelius – thiên tài hóa học người Thụy Điển Năm 1825: Nhà vật lí người Đan Mạch H Oersted tìm nguyên tố nhôm (Al) Năm 1831: Sefström – nhà hóa học người Thụy Điển nhờ chút may mắn ghi nhận người phát nguyên tố vanađi (V) nguyên tố biết đến trước hàng chục năm … Nhiều nguyên tố tìm ra, lại vấn đề quan trọng liệu xếp chúng theo quy luật, trật tự định đó, nhằm tìm tính chất chung phân loại đơn chất, hợp chất không? Đây vấn đề quan trọng giải nhiều câu hỏi như: Quote [?]Còn có nguyên tố chưa tìm không? [?]Những nguyên tố có tính chất tương tự nhau, liệu ứng dụng chúng thực tiễn có hay không? … Chính yêu cầu khiến cho nhà hóa học thời thúc đẩy tư để xếp nguyên tố lại Và có nhiều quy luật đưa - Quy tắc tam tử: Năm 1817, Johann W Döbereiner nhận thấy trọng lượng nguyên tử Sr rơi vào khoảng trọng lượng Ca Ba – hai nguyên tố hóa học có tính chất tương đồng với 12 năm sau, ông lại quan sát thấy quy luật nhóm halogen (Cl, Br, I) nhóm kim loại kiềm (Li, Na, K), từ quan sát ông chia số nguyên tố phát trước thành nhóm nguyên tố gọi chúng “bộ ba” (tam tử) Tính chất chứa đựng “bộ ba” nguyên tố nằm có tính chất trung bình cộng tính chất hai nguyên tố nằm cạnh nó, thứ tự nguyên tố xếp theo tăng dần trọng lượng nguyên tử Hình 1.2 Quan niệm “bộ ba” Johann W Döbereiner Quan niệm “bộ ba” không chấp nhận phát nhóm gồm nguyên tố (nhóm chancogen: O, S, Se, Te) hay nguyên tố (đồng đẳng nitơ: N, P, As, Sb, Bi) - Thập kỉ 60 – 70 kỉ XIX, quan niệm tuần hoàn tính chất nguyên tố (ở trạng thái đơn nguyên tử, đơn phân tử hay hợp chất) đời, đánh dấu mốc tư logic nhà hóa học Đi tiên phong cho quan niệm A Béruyer De Chancuortois (1862), ông có nhận định nguyên tố có liên quan mặt tính chất với Ông dùng mô hình đinh vít để xếp nguyên tố với Hình 1.3 Mô hình đinh vít A Béruyer De Chancuortois Trong mô hình nguyên tố “họ” nằm đường sinh hình trụ chia thành 16 đơn vị, số gắn khối lượng oxi