Hiệu chỉnh trọng lượng nguyên tử có thể làm thay đổi bảng tuần hoàn

Một thời kì huy hoàng từ nước Nga giữa thế kỉ 19 đã mang lại một ít đổi mới. Năm nguyên tố tại chính giữa bảng tuần hoàn hóa học sẽ không bao giờ trông như cũ nữa, sau khi người ta cập nhật trọng lượng nguyên tử của chúng.

“Thầy dạy hóa học của bạn có lẽ từng bảo bạn rằng ‘trọng lượng nguyên tử là những hằng số của tự nhiên’, nhưng không có cái gì có thể sâu sắc hơn sự thật cả,” phát biểu của Tyler Coplen, giám đốc phòng thí nghiệm Đồng vị Bền Reston ở Virginia, Mĩ. Thật vậy, trọng lượng nguyên tử của một số nguyên tố biến thiên tùy thuộc vào bạn ở nơi nào trên Trái đất.

Đa phần khối lượng của một nguyên tử nằm ở hạt nhân của nó, gồm các proton và neutron (ngoại lệ là hydrogen, hạt nhân của nó chỉ gồm một proton). Số proton có trong hạt nhân xác định nguyên tử chúng ta đang xét là nguyên tử gì: tất cả nguyên tử carbon đều có 6 proton, tất cả nguyên tử oxygen đều có 8 proton, và vân vân. Nhưng số lượng neutron có thể biến thiên từ nguyên tử này sang nguyên tử khác thuộc cùng một nguyên tố. Các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố nhưng có số lượng neutron khác nhau được gọi là các đồng vị.

Đã đến lúc xét đến các chênh lệch trọng lượng nguyên tử.

Mỗi nguyên tố có một số đồng vị không bền, chúng vỡ ra qua sự phân hủy phóng xạ, nhưng một số nguyên tố còn có nhiều hơn một đồng vị bền. Đây là chỗ các nhà hóa học gặp rắc rối khi tiến tới định nghĩa trọng lượng nguyên tử.

Chẳng hạn, bromine có hai đồng vị bền có hàm lượng phong phú tương đương nhau trên Trái đất. Nhưng hai đồng vị đó không phân bố đều: chẳng hạn, đồng vị nặng hơn của bromine thường có trong nước biển và trong muối nhiều hơn trong các chất hữu cơ.

Magnesium hành xử giống như vậy: có ba đồng vị bền của kim loại này, và hàm lượng của chúng chênh lệch chút ít trong các môi trường khác nhau. Điều này có nghĩa là tọng lượng trung bình của một nguyên tử bromine hay magesium trong những môi trường khác nhau này cũng biến thiên rất ít.

Điều này khiến những người giám hộ bảng tuần hoàn hóa học – Hiệp hội Quốc tế Hóa học và Hóa học Ứng dụng (IUPAC) – cho rằng tọng lượng nguyên tử của bromine và magnesium được xác định theo khoảng tốt hơn là theo một con số. Trọng lượng nguyên tử của bromine bây giờ được đổi từ 79,904 sang khoảng [79,901; 79,907]. Trong khi đó, trọng lượng nguyên tử của magesium trước đây là 24,3050 thì bây giờ được biểu diễn bởi khoảng [24,304; 24,307].

Đồng thời, IUPAC cũng đang xét đến khả năng hiệu chỉnh trọng lượng nguyên tử của ba nguyên tố nữa: germanium, indium và thủy ngân.

Đây không phải là lần đầu tiên chuyện này xảy ra – và có lẽ chưa phải là lần cuối cùng. Hai năm trước đây, IUPAC đã thay trọng lượng nguyên tử của 10 nguyên tố khác theo khoảng, trong đó có một số nguyên tố phổ biến nhất trên Trái đất, ví dụ như hydrogen và carbon.

Coplen, một tác giả của bản báo cáo mới nhất của IUPAC, cho biết chuyện này có lẽ sẽ xảy ra với những nguyên tố có nhiều hơn một đồng vị bền trong tương lai, khi các dụng cụ đo trở nên chính xác hơn nữa. “Ủy ban IUPAC đang sắp nhóm họp lần nữa vào tháng 8 năm nay,” Coplen nói. “Tôi hi vọng sẽ có vài nguyên tố nữa sẽ được thay đổi.”

Tham khảo: Pure and Applied Chemistry, doi.org/mk2

Nguồn: New Scientist

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com