Vấn đề 1. Bảng hệ thống tuần hoàn – Lịch sử và ý nghĩa (phần 1)
Trong khoảng 1864 – 1865, J. Newlands đã dựa trên những quan niệm của Chancuortois để xây dựng một hệ thống mới, cũng dựa trên sự tăng dần khối lượng nguyên tử các nguyên tố. Ông chia các nguyên tố đã biết thành 7 nhóm, mỗi nhóm gồm 8 nguyên tố, đứng đầu mỗi nhóm là 1 trong 7 nguyên tố nhẹ nhất đã được xác định thời bấy giờ là H, Li, Be (Gl), B, C, N và O.
Newlands đã quan niệm sự phân chia, sắp xếp các nguyên tố như bảy nốt trong thang âm nhạc. Từ Li đến Na là một quãng tám (bát độ, octave) của 8 nguyên tố, nguyên tố thứ 8 lặp lại tính chất cơ sở của nguyên tố đầu tiên. Quy tắc của ông được gọi là “định luật quãng tám” (tên gốc TA: Newlands’ Octaves)
Ông nói rằng từ Li đến Na là một chu kì của 8 nguyên tố, trên Li và Na là các chu kì khác. Tuy nhiên đến chu kì thứ 4 của Co/Ni thì đã xảy ra lỗi. Vậy là lại một hệ thống nữa ra đời nhưng vẫn chưa thể sắp xếp được chính xác các nguyên tố theo một trật tự nhất định, đồng nhất.
1.2.b. Mendeleev – Thiên tài nước Nga và phát minh vĩ đại nhất lịch sử hóa học:
Trong ít nhất 5 năm tiếp xúc với môn Hóa học (từ lớp 8 – 12) chắc hẳn không bạn học sinh nào thấy lạ với hình ảnh của bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (Periodic Table of the Elements):
Chúng ta thường được biết đến bảng này với cái tên ngắn gọn hơn là “bảng Mendeleev”, ai cũng biết việc đặt tên này là để ghi nhận công lao đã tìm ra bảng hệ thống tuần hoàn của Mendeleev. Nhưng, Mendeleev là người như thế nào? Và tại sao ông có thể xây dựng thành công hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học trong khi những nhà khoa học tiền nhân đã thất bại trong suốt hơn mấy chục năm qua? Trước tiên, hãy tìm hiểu một chút về tiểu sử của ông.
Mendeleev tên thật là Dmitri Ivanovich Mendeleev, ông sinh ngày 27.01.1834 (Giáp Ngọ) tại thành phố Tobolsk, thuộc công quốc Serbia ở Đông Nam Châu Âu. Mendeleev là con út trong số 17 người con của vợ chồng Ivan Pavlovich Mendeleev và Maria Dmitrievna Mendeleeva. Cha của Michia (tên gọi thời thơ ấu của Mendeleev) là hiệu trưởng trường THPT Tobolsk, khi Michia vừa tròn 2 tháng tuổi thì ông phải nghỉ việc vì sức khỏe không cho phép, hai vợ chồng ông giáo chỉ với khoản tiền trợ cấp ít ỏi đã phải cố gắng làm việc từng ngày để nuôi dưỡng 17 đứa con nên người. Vì sức khỏe của ông Ivan không tốt nên hầu như mọi gánh nặng trong gia đình đổ dồn lên vai bà Maria Dmitrievna, vốn dĩ là tiểu thư một gia đình khá giả, thời còn trẻ bà rất thích đọc sách, tìm tòi kiến thức, sau khi lấy chồng không còn nhiều thời gian để học tập, bà dồn hết mọi hi vọng và đam mê tuổi trẻ của mình vào những đứa con. Để có tiền nuôi sống cả nhà, bà quyết định đưa cả gia đình đến làng Aremdianka, một ngôi làng nhỏ cách xa thành phố 30 dặm, ở đây bà làm việc tại một xưởng thủy tinh nhỏ của anh trai mình. Ở đây bà vừa thay anh quản lí xưởng vừa sắp xếp công việc thích hợp cho các con. Dù rất bận rộn nhưng bà vẫn không sao nhãng việc học tập của con cái. Rồi nhờ mọi cố gắng của bà, cuộc sống của gia đình cũng dần ổn định. Nhưng rồi bất hạnh lại đổ lên gia đình bà, năm 1874 ông Ivan qua đời vì bệnh tật, ba tháng sau thì Apolinalia – một người con của bà cũng đi mất. Một năm sau xưởng thủy tinh bị cháy, bà phải dẫn các con trở lại thành phố. Các con của bà những đứa lớn lần lượt lấy vợ, gả chồng, chẳng mấy chốc cả gia đình gần 20 người giờ chỉ còn lại bà và ba đứa trẻ Elizabet, Lida và Michia.
Năm 15 tuổi (1849), Mendeleev tốt nghiệp trường THPT Tobolsk và vào học trường Đại học sư phạm Sankt-Peterburg sau nhiều tháng ngày gian nan với việc nộp đơn vào các trường ĐH lớn và bị từ chối vì xuất thân của mình. Mendeleev đã bị trường ĐH TH Moscov từ chối, vào viện Hàn Lâm Y học một thời gian thì không chịu nổi môi trường ở các buổi học giải phẫu nên cậu cũng phải xin nghỉ, nộp đơn vào Đại học sư phạm Sankt-Peterburg thì đúng vào đợt mà trường chưa tuyển sinh (2 năm mới tổ chức tuyển sinh 1 lần, lúc đó mới gần kết thúc năm thứ nhất), tuy nhiên mẹ của cậu – bà Maria Dmitrievna đã viết thư nhờ những người quen biết cũ vận động giúp và cuối cùng Mendeleev đã được đặc cách tuyển vào trường. Quá lao lục trong suốt chặng đường vừa qua, mùa đông năm 1849 bà Maria qua đời.
“… Michia, mẹ ra đi mà trong lòng thanh thản vì tin rằng con sẽ là một người có ích…”
Đó là những lời cuối trong bức thư mà bà Maria gửi cho Mendeleev. Để không phụ lòng kì vọng của mẹ, Mendeleev đã ra sức học tập, dù môi trường học cũng như điều kiện sống khó khăn nhưng cậu không vì thế mà nản chí. Sự kiên trì trong việc học tập, nghiên cứu của Mendeleev đã làm nhiều nhà giáo uy tín trong trường chú ý và dành nhiều ưu ái cho cậu. Chính những người thầy này đã xây dựng nên một tình yêu, niềm đam mê khoa học trong cậu.
6 năm sau (1855), Mendeleev tốt nghiệp loại xuất sắc và giành được huy chương vàng. Theo đề nghị của các viện sĩ đã giảng dạy cậu thì Mendeleev sẽ được giữ lại trường và tiếp tục làm luận án thạc sĩ nhưng ông đã rời xa Peterburg để về Simferopol và làm giảng viên tại một trường THPT ở đó.
Năm 1859, Mendeleev bảo vệ thành công luận án phó tiến sĩ, sau đó ông tiếp tục ra nước ngoài (Pháp, Đức,… ) để học tập và nghiên cứu. Hai năm sau ông trở về nước Nga và được bầu chọn làm giáo sư ĐH Tổng hợp Sankt-Peterburg, đây cũng là nơi ông gắn liền suốt hơn 35 năm sau…
Nếu muốn tìm hiểu thêm về Mendeleev các bạn có thể đọc thêm ở đây: http://en.wikipedia.org/wiki/Dmitri_Mendeleev
Năm 1864, Mendeleev bắt tay vào nghiên cứu phân loại các nguyên tố hóa học, lúc này số lượng nguyên tố hóa học được con người tìm ra đã đạt đến con số 63. Khi ông viết cuốn “Nguyên lí hóa học” ông đã phát hiện rằng các sự vật có một mối liên quan nào đó với nhau chứng tỏ rằng giữa các nguyên tố – là những yếu tố cơ bản sáng tạo nên vật chất sẽ có liên hệ bởi một quy luật biến hóa thống nhất. Để phát hiện quy luật này ông đã dùng 63 chiếc thẻ làm đại diện cho 63 nguyên tố đã biết, với 63 chiếc thẻ này hàng ngày ông sắp xếp chúng theo các quy luật, trật tự khác nhau những mong tìm ra một mối quan hệ chung cho tất cả các nguyên tố nhưng xem chừng công việc có vẻ vô vọng. Đang trong những bế tắc thì một lần tình cờ ông phát hiện ra rằng nếu sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần của nguyên tử lượng thì sẽ xuất hiện sự biến hóa tính chất liên tục đến độ kì diệu, cứ như là biến hóa của một bản giao hưởng tuyệt vời. Ông không thể giấu nổi niềm vui sướng trước phát hiện mới này và ông tin chắc rằng quy luật này chính là mối quan hệ của tất cả các nguyên tố mà ông hay là các nhà hóa học khác đã cố công tìm kiếm bao lâu nay. Lúc này đây Mendeleev giống như người đang lạc giữa mê cung của những suy nghĩ tưởng chừng như không có lời giải đáp bỗng nhiên tìm được chiếc chìa khóa để mở lối ra. Ông bắt tay vào xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh, và khi quan sát các vị trí còn trống trong bảng hệ thống tuần hoàn của mình, ông đã dự đoán rằng sẽ còn những nguyên tố mới chưa được tìm ra.
(Còn tiếp)
Nguồn: http://olympiavn.org
Leave a Reply