Vấn đề 1. Bảng hệ thống tuần hoàn – Lịch sử và ý nghĩa

Các tài liệu, di chỉ lịch sử và triết học đã chứng minh một điều rằng đối với các ngành khoa học tự nhiên thì sự phát triển tư duy, tư tưởng các học thuyết và kiến thức khoa học xảy ra chậm hơn so với sự phát triển tri thức của con người. Hoá học đã trải qua hàng nghìn năm lịch sử nhưng trong suốt một thời gian dài của thời kì cổ đại và trung đại – thời kì Tiền hoá học thì Hoá học chỉ đạt được mức độ phát triển ở một “thuật, ngành” và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vấn đề 1. Bảng hệ thống tuần hoàn – Lịch sử và ý nghĩa Vấn đề 1. Bảng hệ thống tuần hoàn – Lịch sử và ý nghĩa1.1. Mở đầu:Các tài liệu, di chỉ lịch sử và triết học đã chứng minh một điều rằng đốivới các ngành khoa học tự nhiên thì sự phát triển tư duy, tư tưởng cáchọc thuyết và kiến thức khoa học xảy ra chậm hơn so với sự phát triểntri thức của con người. Hoá học đã trải qua hàng nghìn năm lịch sửnhưng trong suốt một thời gian dài của thời kì cổ đại và trung đại –thời kì Tiền hoá học thì Hoá học chỉ đạt được mức độ phát triển ở một“thuật, ngành” và được biết đến với cái tên Giả kim thuật (Alchemy).Hình 1.1. Kí hiệu một số nguyên tố thời Trung Cổ (kí hiệu của các nhà Giả kim thuật)Đây là thời kì mông muội của loài người về những nhận biết, cảm giácvới tri thức hoá học xung quanh. Dựa trên các văn bản cổ đại người tađã biết từ thời kì cổ đại con người đã biết đến chín nguyên tố hoá học(vàng, bạc, đồng, chì, thiếc, sắt, thuỷ ngân, lưu huỳnh, cacbon) và đếnđầu thế kỉ XVIII thì biết thêm một số nguyên tố mới là photpho, asen,antimon, bitmut và kẽm. Trong thời kì Giả kim thuật đã có hàng loạtnhững học thuyết duy tâm, chủ quan đã được đề ra và được đa sốnhững nhà giả kim công nhận – chính những sự ngộ nhận về các họcthuyết đó đã kìm hãm sự phát triển của Hoá học trong nhiều thế kỉ. Mãicho đến giữa thế kỉ XVIII thì những học thuyết mới của AntonieLaurent Lavoisier và Mikhail Vasil’evich Lomonosov với những tưtưởng, cách nhìn nhận mới về hoá học – đặc biệt là sự hình dung rakhái niệm nguyên tố hoá học ra đời đã đánh dấu một mốc phát triểnmới của hoá học – đưa nó lên một tầm cao mới, chính thức trở thànhmột ngành khoa học thực thụ. Trải qua hơn một trăm năm nữa, sốlượng nguyên tố hoá học được con người biết đến đã là khoảng 60nguyên tố và sự xuất hiện thiên tài hoá học Dmitri IvanovichMendeleev với một đóng góp vĩ đại cho hoá học là việc xây dựng thànhcông bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học (1869) để sắpxếp các nguyên tố hoá học theo những quy luật nhất định và dự đoánsự tồn tại của những nguyên tố mới đã góp phần giúp hoá học chuyểngiao sang một thời kì mới – thời kì Hoá học hiện đại.1.2. Lịch sử của bảng Hệ thống tuần hoàn (HTTH)1.2.a. Một yêu cầu cấp bách của hóa học thế kỉ XIX:Sau khi hàng loạt học thuyết của các nhà hóa học tân thời cuối thế kỉXVIII – đầu thế kỉ XIX ra đời đã đánh đổ hoàn toàn những tư tưởng sailầm, lệch lạc ở các nhà hóa học đương đại. Hóa học như được thoát rakhỏi sợi xích của những tư tưởng “cổ hủ” để băng băng tiến về phíatrước, trên con đường trở thành một khoa học hoàn thiện. Trong thế kỉXIX - thế kỉ của Khoa học và Kĩ thuật, hàng loạt những phát hiện mớitrong hóa học đã được ra đời, đánh dấu nhiều mốc quan trọng trênchặng đường phát triển của ngành khoa học thú vị này. Cũng thời giannày, chủ nghĩa tư bản (capitalism) phát triển mạnh mẽ, nhiều ngànhkinh tế mới đòi hỏi được đáp ứng đầy đủ và cung cấp thêm nhữngnguyên, nhiên liệu mới. Chính vì vậy công cuộc khai thác, phân tích,tinh chế những chất hóa học có lợi trong các khoáng sản, quặng,… đãtrở thành một yêu cầu bức bách. Do đó nhiều phương pháp phân tíchhóa học mới đã ra đời, kéo theo một hệ quả là hàng loạt nguyên tố mớiđã được tìm ra trong thời kì đầu thế kỉ XIX. Sau đây là một số ví dụ:QuoteNăm 1803: ba nhà hóa học Berzelius – Hisingger – Claprot cùng thờigian đã tìm ra nguyên tố xeri (Ce).Năm 1807 – 1808: Humphry Davy (nhà vật lí – hóa học người Anh)với kĩ thuật phân tích điện hóa đã tìm ra 5 nguyên tố mới Na, K, Mg,Ca và Sr. Cũng trong năm 1808, L. Thenard và J. Gay Lussac (Pháp) đãtìm ra nguyên tố bo (B).Năm 1817 và 1823: Liên tiếp hai nguyên tố mới selen (Se) và silic (Si)lại được phát hiện nhờ công lao của Jöns Jakob Berzelius – thiên tàihóa học người Thụy Điển.Năm 1825: Nhà vật lí người Đan Mạch H. Oersted đã tìm ra nguyên tốnhôm (Al).Năm 1831: Sefström – nhà hóa học người Thụy Điển nhờ một chút maymắn đã được ghi nhận là người đầu tiên phát hiện ra nguyên tố vanađi(V) mặc dù nguyên tố này đã được biết đến trước đó hàng chục năm.….Nhiều nguyên tố mới được tìm ra, lại một vấn đề quan trọng là liệu cóthể sắp xếp chúng theo một quy luật, trật tự nhất định nào đó, nhằm tìmra những tính chất chung và phân loại các đơn chất, hợp chất không?Đây là một vấn đề cực kì quan trọng vì nó sẽ giải quyết được nhiều câuhỏi như:Quote[?]Còn có nguyên tố nào chưa được tìm ra không?[?]Những nguyên tố nào có tính chất tương tự nhau, liệu ứng dụng củachúng trong thực tiễn có như nhau hay không?…Chính những yêu cầu này đã khiến cho các nhà hóa học thời bấy giờcùng nhau thúc đẩy tư duy để sắp xếp các nguyên tố lại. Và đã có nhiềuquy luật được đưa ra.- Quy tắc tam tử: Năm 1817, Johann W. Döbereiner nhận thấy trọnglượng của nguyên tử Sr rơi vào khoảng trọng lượng của Ca và Ba – hainguyên tố hóa học có tính chất khá tương đồng với nhau. 12 năm sau,ông lại quan sát thấy những quy luậ ...