1. Vật chất được câu tạo bởi cái gì?
2. Lịch sử ngành hóa học 
3. Số nguyên tử là gì?
4. Có bao nhiêu nguyên tử khác  nhau?
5. Các nguyên tố được chế tạo như thế nào?
6. Ta có thể biến đổi chì thành vàng được không?

1- Vật chất được câu tạo bởi cái gì?

Nếu ta  lấy một miếng sắt và chia  nhỏ nó, càng lúc  càng nhỏ cho đến một lúc  nào đó không thể chia nhỏ nữa, thì miếng sắt nhỏ nhất đó là nguyên tử sắt. Nguyên tử sắt có thể chia nhỏ hơn nữa, nhưng những  miếng sau đó sẽ không phải là sắt, mà  là nhân và electron.

Nếu ta  lấy nước đem chia ra thành những  phần nhỏ, càng  lúc càng  nhỏ, thì sẽ đến  một lúc  nào đó không thể chia được nữa. Phần nhỏ nhất có thể có được là nguyên tử nước. Ta có thễ phân chia tiếp tục phân tử nước, nhưng  sau đó các phần nhỏ hơn này không phải là nước  nữa mà là một nguyên tử oxygen và hai nguyên tử hydrogen. Phân tử nước được viết là H₂O.

Ta có thể điều chế nước từ hydrogen và oxygen nhờ phản ứng hóa học, nhưng  không thể điều chế sắt từ một phản ứng hóa học (nhưng có thể trích ra sắt từ một phãn tử có chứa sắt.

Vậy một phân tử là sự lắp ráp của nhiều nguyên tử. Có những chất, như nước, là những đa chất (corps composé), phần nhỏ nhất của chúng là phân tử. Còn những chất khác  như sắt, là thể đơn chất  thì phần nhỏ nhất là nguyên tử. Hóa học cho phép tạo những đa chất từ những đơn chất nhưng  không  tạo những đơn chất từ những đơn chất khác.

2- Lịch sử ngành hóa học 

Những người Hy Lạp cổ xưa, đặc biệt là Démocrite, đã tưởng tượng rằng  vật chất không thể được phân chia đến vô cực. Họ đã đặt tên cái hạt không thể phân chia đưỡc là atomos, nghĩa lả không thể bẻ được nữa. Tuy nhiên trong  nhiều thế  kỷ người ta  vẫn nghĩ là vậtchất được  tạo thành từ 4 chất căn bản: nước , không khí, đát, lửa.

Các quan niệm về nguyên tố và nguyên tử xuất hiện về sau này. Quang  niệm nguyên tố như ta  hiện  nay được Robert Boyle định nghĩa năm 1661 . Sau đó John Dalton năm 1808 và Avogadro năm 1811 phát triển thêm  quan niệm về nguyên tử và phân tử để giải nghĩa các  phản ứng  hóa học. Nhưng  mãi đến năm 1860 sơ đồ này mới được chính thức công nhận

Phải đợi đến cuối thế kỷ thứ XIX nguyên tử mới được  các  nhà vật lý nghiên cứu chớ không chỉ các  nhà hóa học.

3- Số nguyên tử là gì?

Số nguyên tử cho phép phân biệt các  nguyên tử với nhau, nó bằng số electron hay số proton chứa trong  nguyên tử 

Thí dụ số nguyên tử của sắt là 26, của Oxygen là 8, của carbon là 6 , của hydrogen là 1. Số nguyên tử cho phép sắp xếp các  nguyên tử trong một bảng gọi là bảng  phân loại tuần hoàn các nguyên tố. Mỗi ô trương đương với một nguyên tử khác  nhau  với ký hiệu (Fe, H, Al...) và số nguyên tử.

4- Có bao nhiêu nguyên tử khác  nhau?

Trên nguiyên tắc thì có vô số nguyên tử bởi vì số nguyên tử thay đổi từ 1 đến vô cực.

Thực tế thì cho tới nay số nguyên tử được biết chỉ khoảng 112. Các nguyên tử có số nguyên tử càng nhỏ thì hiện diện càng nhiếu, thí dụ hydrogen chiếm 75% trong vũ trụ.. Phần đông các nguyên tử có số nguyên tử lớn thường  được chế tạo từ các phản ứng  hạch tâm và tự phá hủy nhanh chóng nên  ta  không thấy chúng  trong thiên nhiên.

5- Các nguyên tố được chế tạo như thế nào?

Nhựng nguyên tố hiện diện trong thiên nhiên không được chế tạo  từ lúc  ban đầu Big Bang mà thường được chế tạo ở giữa các vì sao.

Trong  thời Big Bang, (khởi đầu Big Bang), các proton, neutron và electron kết hợp với nhau để tạo các nguyên tử đơn giản, chủ yếu là hydrogen và helium và với lượng  kém hơn cho các  nguyên tố lithium, berylium và bore. 

Từ vật chất căn bản đó, chủ yếu là hydrogen, mà các ngôi sao đầu tiên được hình thành. Nhờ sự kết hợp hạch nhân (fusion nucléaire) mà các  nguyên tử nặng  hơn được hình thành ở giữa  các  ngôi sao, cho tới nguyên  tử sắt. Các nguyên tố nặng  hơn sắt được  tạo ra khi các  ngôi sao nổ:  supernovae

 Mặt trời và  hệ thống hành tinh của nó (có cả chúng ta) cũng  có thể  được tạo thành từ các nguyên tử đã được tổng hợp từ các  ngôi sao mà giờ đây đã chết. 

Trái đất và tất cả những gì có ở đó, đặc biệt những sinh vật, được  tạo thành từ bụi sao (poussière d'étoile)

6- Ta có thể biến đổi chì thành vàng được không?

Giấc mơ của các nhà luyện kim là biến đổi chì thành vàng. Thiệt ra  có thể thực hiện những  phản ứng hóa học  biến nhân của chì thành nhân của vàng. Nhưng số lượng vàng tạo ra quá ít so với năng  lượng cần thiết cho phản ứng.

© http://vietsciences.free.fr  Võ Thị Diệu Hằng