Thay đổi mới nhất bảng tuần hoàn nguyên tố

Khối lượng nguyên tử của 10 nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn gồm hyđro, liti, cacbon, nitơ, oxy, silic, lưu huỳnh, clo và tali vẫn được biết đến trong các tài liệu và sách giáo khoa sẽ được thay đổi.

TS. Michael Wieser thuộc đại học Calgary và là thư ký ủy ban về đồng vị và khối lượng nguyên tử thuộc hiệp hội Hóa học và Hóa ứng dụng quốc tế (IUPAC) cho biết, trong hơn 150 năm qua chúng ta vẫn cho rằng khối lượng nguyên tử của các nguyên tố là những hằng số, nhưng nghiên cứu của ông và các đồng nghiệp đã cho thấy những giá trị này thay đổi trong một khoảng nào đó.

Nhà hóa học Michael Wieser. Ảnh: Physorg

Kỹ thuật phân tích hiện đại giúp xác định khối lượng nguyên tử chính xác hơn, những biến đổi nhỏ về khối lượng nguyên tử có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu cũng như công nghiệp.

Chẳng hạn, độ chính xác của phép đo hàm lượng đồng vị cacbon ảnh hưởng trực tiếp đến việc xác định độ tinh khiết và nguồn gốc thực phẩm. Tương tự, đo chính xác các đồng vị của nitơ, clo… giúp truy tìm căn nguyên gây ô nhiễm nguồn nước.

Trong thể thao, người ta phát hiện các vận động viên sử dụng doping và testosterone bằng cách đo hàm lượng đồng vị cacbon. TS Weiser cho biết thêm “nhờ biết khối lượng nguyên tử chúng ta có thể giải mã nguồn gốc lịch sử của một nguyên tố trong tự nhiên”.

Khối lượng nguyên tử của 10 nguyên tố sẽ nằm trong một khoảng, có giới hạn trên và dưới, nghĩa là nó thay đổi chứ không cố định như quan niệm trước đây. Ví dụ, khối lượng của lưu huỳnh vẫn được coi là 32,065 thì nay sẽ nằm trong khoảng 32,059 - 32,076, phụ thuộc vào những hợp chất mà nó có mặt.

Một số nguyên tố như flo, natri, nhôm và vàng có khối lượng nguyên tử gần như cố định bởi nó chỉ thay đổi nhỏ từ chữ số thứ sáu sau dấu thập phân.

Phó giám đốc IUPAC, TS Fabienne Meyers cho rằng, kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng nhưng từ đó sẽ lại nảy sinh những thách thức trong việc dạy cho học sinh thực hiện các bài toán hóa học.

Hiện các nhà khoa học thuộc các lĩnh vực vật lý, môi trường, hóa học và địa lý tại Đại học Calgary đang sử dụng kết quả nghiên cứu trên để làm sáng tỏ nguồn gốc của thiên thạch, xác định nguồn gây ô nhiễm không khí, nước và nghiên cứu sự tồn tại của cacbon đioxit trong lòng đất.

Công trình được tiến hành từ năm 1985 - 2010. IUPAC đã chấp nhận kết quả và sẽ sử dụng dữ liệu này làm chuẩn quốc tế.

Nguyễn Văn Tây
(Theo Physorg)