Mọi người trong bộ nhớ có lẽ chứa những mảnh kiến thức thu được ở trường về các nguyên tố hóa học. Một nguyên tố hóa học là gì, tính năng của nó là gì và có bao nhiêu nguyên tố mở?
Nguyên tố hóa học và bảng tuần hoàn
Một nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có hạt nhân có cùng điện tích. Mỗi yếu tố có tên riêng bằng tiếng Latin và một biểu tượng độc đáo. Các quy tắc khác nhau liên quan đến hoạt động của các nhà khoa học trong lĩnh vực này được quy định bởi tổ chức quốc tế IUPAC (Liên minh hóa học lý thuyết và ứng dụng quốc tế).
Chúng được hệ thống hóa trong hệ thống các nguyên tố hóa học định kỳ - bảng tuần hoàn. Dmitry Mendeleev, một nhà khoa học xuất sắc người Nga, đã nghiên cứu về sự phát triển của nó vào năm 1869-1871.
Việc phát hiện ra luật định kỳ chính xác là công lao của ông. Bản chất của luật này là các tính chất của các nguyên tố có sự phụ thuộc định kỳ vào trọng lượng nguyên tử của chúng, cũng như các thuộc tính của các cơ thể mà các nguyên tố này hình thành.
Bảng tuần hoàn được trình bày dưới ba hình thức - ngắn, dài và thêm dài. Tùy chọn chính là một biến thể dài hoặc dài hạn. Chính cô là người được miêu tả trong văn học giáo dục hiện đại. Nói chung, bảng hiển thị tất cả các yếu tố hóa học mở, thuộc về thời kỳ, nhóm, cũng như các thuộc tính bổ sung.
Làm thế nào để khám phá các nguyên tố hóa học mới?
Năm 2019, bảng tuần hoàn tròn 150 tuổi.Phiên bản đầu tiên của nó chỉ chứa 63 yếu tố. Tính đến đầu năm 2020, các nhà khoa học đã chính thức phát hiện 118 nguyên tố hóa họccó số sê-ri tương ứng từ 1 đến 118. Đồng thời, 94 nguyên tố có nguồn gốc tự nhiên và 24 yếu tố khác được phát hiện một cách nhân tạo - bằng phương pháp phản ứng hạt nhân.
Sự thật thú vị: 118 nguyên tố hóa học cuối cùng, được phát hiện và xác nhận chính thức vào ngày 28 tháng 11 năm 2016, được gọi là Oganeson để vinh danh Yuri Hovhannisyan, nhà học giả nổi tiếng. Đây là yếu tố thứ hai, được đặt theo tên của một người sống (đầu tiên là siborg).
Các nhà khoa học đã từng khám phá các yếu tố bằng cách khám phá chúng trong tự nhiên. Đối với điều này, các khoáng chất khác nhau đã được điều tra, và chúng được chia thành các thành phần riêng biệt. Nhưng chúng không thể có số lượng vô hạn - sau uranium, những khám phá tiếp theo chỉ được thực hiện bằng phương pháp tổng hợp.
Làm thế nào chính xác là quá trình mở một yếu tố mới? Nói một cách đơn giản, một phản ứng tổng hợp của hai hạt nhân được tạo ra. Một lõi hoạt động như một "mục tiêu" và thứ hai là một hạt tấn công. Trực quan, điều này có thể được biểu diễn dưới dạng một giọt chất lỏng rung động và kết quả là được chia thành hai giọt - một yếu tố mới được hình thành.
Khó khăn nằm ở chỗ một số yếu tố có thể tồn tại trong một thời gian dài, trong khi những yếu tố khác tan rã trong vài phút theo nghĩa đen. Điều này gây khó khăn cho việc nghiên cứu và khám phá các yếu tố mới. Các nhà khoa học cũng đang cố gắng tạo ra các yếu tố nặng, trong thực tế thậm chí còn khó khăn hơn.
Trong phiên bản hiện tại của bảng, các yếu tố 104-118 là siêu nặng.Điều này có nghĩa là chúng có khối lượng nguyên tử đáng kể. Không có yếu tố nào nặng hơn uranium được tìm thấy - tất cả những yếu tố tiếp theo chỉ được hình thành một cách giả tạo. Hiện tại, các nhà khoa học đang tích cực tìm kiếm các yếu tố được đánh số 119 và 120.
Mục tiêu chính là để hiểu cái bàn có thể lớn đến mức nào, và những lực nào làm cho các nguyên tử nặng như vậy dính lại với nhau. Các yếu tố siêu nặng được phát hiện bằng cách kết hợp hai phổi. Theo sơ đồ này, các yếu tố 113, 115, 117 và 118 đã được phát hiện.
Sự thật thú vị: Các nhà khoa học đề xuất sự hiện diện của một số yếu tố, nhưng chính thức chúng chưa được phát hiện. Các phần tử như vậy nhận được một tên tạm thời (với tiền tố Un- hoặc Un- trong tiếng Nga) và số sê-ri trong bảng phù hợp với khối lượng nguyên tử dự kiến. Ví dụ: 119 - Ununneny, 120 - Unbiniliy, v.v.
Những nghiên cứu như vậy chỉ xảy ra ở một vài phòng thí nghiệm ở các quốc gia khác nhau trên thế giới. Có một cơ sở chuyên ngành như vậy ở Nga. Trung tâm khoa học chính của Nga trong lĩnh vực này là Viện nghiên cứu hạt nhân chung, tọa lạc tại khu công nghệ Dubna (khu vực Moscow).
Chính tại đây, trong 20 năm qua, 5 yếu tố đã được tạo ra một cách nhân tạo - từ 114 đến 118. Ngoài ra, một Nhà máy của các yếu tố siêu nặng đang được tạo ra ở Dubna - một bản cài đặt giúp đơn giản hóa việc tổng hợp.
Tính đến đầu năm 2020, 118 nguyên tố hóa học đã chính thức được xác nhận và đưa vào bảng tuần hoàn. Yếu tố thứ 118 cuối cùng, Oganeson, được tổng hợp và phê duyệt vào năm 2016. Được đặt theo tên của Viện sĩ Hovhannisyan, người có đóng góp đáng kể cho vật lý hạt nhân thực nghiệm. Trong khoa học hiện đại, việc phát hiện ra các yếu tố mới là một quá trình phức tạp và kéo dài. Các yếu tố mới được tạo ra một cách giả tạo.Các nhà khoa học đang tích cực làm việc để tìm kiếm 119 và 120 yếu tố của hệ thống Định kỳ.