[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
[BẢNG TUẦN HOÀN LIỆU CÓ DÀI MÃI ?]
Trong số các bạn chắc hẳn đã có người đặt ra câu hỏi. Khi nào thì bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ngừng lại ? Chúng tôi cho rằng: Bảng tuần hoàn sẽ dừng lại !.
Bài viết này sẽ làm sáng tỏ điều đó.
Theo như các bạn đã biết, mọi đồ vật xung quanh chúng ta đều cấu tạo nên từ các nguyên tử. Chương trình THPT hiện nay chỉ đề cập đến bên trong nguyên tử gồm các hạt Proton, Neutron, Electron, và cho rằng đó là những hạt cơ bản nhất. Vậy tại sao các đồ vật lại có hình dạng của nó ? Có thứ thì hình dạng có thể biến đổi....? Chắc hẳn các bạn cũng đoán được đó là do lực liên kết giữa các nguyên tử với nhau. ( Lực hút tĩnh điện, lực Van der Waals,...... ) Nhưng những lực đó từ đâu mà ra ? Tại sao Proton có điện tích dương mà chúng chịu nằm chung với nhau trong hạt nhân của nguyên tử ?
Khi học lên bậc cao hơn, các bạn sẽ biết bên trong Proton và Neutron gồm những hạt Quark. Có 2 loại hạt Quark tồn tại trong Proton và Neutron. ( Chúng tôi không đề cập đến Electron vì phần giải thích ở dưới đi vào lực liên kết giữa Proton và Neutron để giải thích vì sao bảng tuần hoàn sẽ dừng lại.) Cụ thể hơn là Proton gồm 2 hạt up và 1 hạt down ( hạt Quark ) và Neutron là 2 down và 1 up.
Đó là tác dụng của lực tương tác hạt nhân YẾU. Do đó nếu đi về những nguyên tố có Z càng lớn thì khả năng Neutron bị độc lập lại càng lớn, và phân rã Beta có cơ hội xảy ra. ( Được biểu thị bởi các nguyên tố có Z > 100 trong bảng tuần hoàn )
Cho tới đầu năm 2015, số hiệu nguyên tố cao nhất trong bảng tuần hoàn là 118. Tuy vậy trên thực tế có những nguyên tố phóng xạ thậm chí không bền tới mức không thể tìm thấy trong tự nhiên, mà chỉ có trong Phòng Thí Nghiệm. Ngày nay trong PTN đã có thể tạo ra những điều kiện không kém, thậm chí hơn trong cả điều kiện trong lõi các ngôi sao nặng.
Từ đó ta có thể thấy, việc tồn tại 1 nguyên tử của nguyên tố tồn tại tới vài ba trăm Proton thì hầu như không thể. Bởi khi các nguyên tố đó chưa tới được số lượng Proton đó thì các Neutron không bền đã bị phân rã Beta mất rồi. Mà không có đủ Neutron để liên kết thì tất nhiên lực liên kết làm cho hạt nhân đủ bền vững cho tới tạo được từng đó Proton.
Trong số các bạn chắc hẳn đã có người đặt ra câu hỏi. Khi nào thì bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học ngừng lại ? Chúng tôi cho rằng: Bảng tuần hoàn sẽ dừng lại !.
Bài viết này sẽ làm sáng tỏ điều đó.
Theo như các bạn đã biết, mọi đồ vật xung quanh chúng ta đều cấu tạo nên từ các nguyên tử. Chương trình THPT hiện nay chỉ đề cập đến bên trong nguyên tử gồm các hạt Proton, Neutron, Electron, và cho rằng đó là những hạt cơ bản nhất. Vậy tại sao các đồ vật lại có hình dạng của nó ? Có thứ thì hình dạng có thể biến đổi....? Chắc hẳn các bạn cũng đoán được đó là do lực liên kết giữa các nguyên tử với nhau. ( Lực hút tĩnh điện, lực Van der Waals,...... ) Nhưng những lực đó từ đâu mà ra ? Tại sao Proton có điện tích dương mà chúng chịu nằm chung với nhau trong hạt nhân của nguyên tử ?
Khi học lên bậc cao hơn, các bạn sẽ biết bên trong Proton và Neutron gồm những hạt Quark. Có 2 loại hạt Quark tồn tại trong Proton và Neutron. ( Chúng tôi không đề cập đến Electron vì phần giải thích ở dưới đi vào lực liên kết giữa Proton và Neutron để giải thích vì sao bảng tuần hoàn sẽ dừng lại.) Cụ thể hơn là Proton gồm 2 hạt up và 1 hạt down ( hạt Quark ) và Neutron là 2 down và 1 up.
Vật lý hiện đại đã chứng minh được. Trong vũ trụ chỉ gồm 4 loại lực tương tác cơ bản. Đó là :
(1) Tương tác hạt nhân mạnh.
(2)Tương tác hạt nhân yếu.
(3) Tương tác điện từ.
(4) Tương tác hấp dẫn.
Tất cả các lực hằng ngày chúng ta nghe nói như lực ma sát, .... đều là biểu hiện khác nhau của 1 trong 4 loại lực tương tác cơ bản trên. Trong 4 loại lực tương tác trên, lực tương tác hấp dẫn là yếu nhất. Nên chúng tôi không đề cập đến lực này.
Trong hạt nhân nguyên tử gồm Proton (+) và Neutron không có điện tích. Cũng có nghĩa là các Proton sẽ đẩy nhau. ( Điện tích cùng dấu) Đó chính là lực tương tác ĐIỆN TỪ. Tuy nhiên, nhờ lực tương tác hạt nhân mạnh giữa các hạt Quark của Proton và Neutron nên giữa Proton và Neutron có lực liên kết. Đó là lực liên kết mạnh nhất. Vì vậy cấu trúc của hạt nhân nguyên tử không bị phá vỡ. Nhưng lực tương tác hạt nhân mạnh này lại là lực tương tác có tầm ảnh hưởng ngắn nhất. Vì thế nếu hạt nhân có nhiều Proton hơn Neutron, thì kích thước của nó cũng tăng lên, đồng thời lực tương tác hạt nhân mạnh cũng giảm đi và mất tác dụng. Vậy nên cần thêm Neutron để có thể liên kết giữa các Proton này lại với nhau. Điều đó được thể hiện trong bảng tuần hoàn. Từ Hidro không có Neutron vì nó chỉ có 1 Proton. Cho đến các nguyên tố nặng như Kim loại,..... Nhờ những Neutron này mà các nguyên tử nặng như Kim loại .... có thể tồn tại mà không vỡ vụn thành những mảnh nhỏ hơn.
Nhưng theo bảng tuần hoàn, đi theo chiều Z tăng dần, khi đó ta thấy tỉ lệ N/Z ( N là số Neutron, Z là điện tích hạt nhân, hay Proton). Hay là số lượng Neutron nhiều hơn Proton càng tăng dần theo chiều tăng Z. Bản thân các Neutron đứng một mình vốn không bền, nó chỉ bền khi liên kết với Proton trong hạt nhân. Khi đứng độc lập nó sẽ phân rã thành 1 Proton, 1 Electron và 1 phản Neutrino (Gọi là phân rã Beta)
(1) Tương tác hạt nhân mạnh.
(2)Tương tác hạt nhân yếu.
(3) Tương tác điện từ.
(4) Tương tác hấp dẫn.
Tất cả các lực hằng ngày chúng ta nghe nói như lực ma sát, .... đều là biểu hiện khác nhau của 1 trong 4 loại lực tương tác cơ bản trên. Trong 4 loại lực tương tác trên, lực tương tác hấp dẫn là yếu nhất. Nên chúng tôi không đề cập đến lực này.
Trong hạt nhân nguyên tử gồm Proton (+) và Neutron không có điện tích. Cũng có nghĩa là các Proton sẽ đẩy nhau. ( Điện tích cùng dấu) Đó chính là lực tương tác ĐIỆN TỪ. Tuy nhiên, nhờ lực tương tác hạt nhân mạnh giữa các hạt Quark của Proton và Neutron nên giữa Proton và Neutron có lực liên kết. Đó là lực liên kết mạnh nhất. Vì vậy cấu trúc của hạt nhân nguyên tử không bị phá vỡ. Nhưng lực tương tác hạt nhân mạnh này lại là lực tương tác có tầm ảnh hưởng ngắn nhất. Vì thế nếu hạt nhân có nhiều Proton hơn Neutron, thì kích thước của nó cũng tăng lên, đồng thời lực tương tác hạt nhân mạnh cũng giảm đi và mất tác dụng. Vậy nên cần thêm Neutron để có thể liên kết giữa các Proton này lại với nhau. Điều đó được thể hiện trong bảng tuần hoàn. Từ Hidro không có Neutron vì nó chỉ có 1 Proton. Cho đến các nguyên tố nặng như Kim loại,..... Nhờ những Neutron này mà các nguyên tử nặng như Kim loại .... có thể tồn tại mà không vỡ vụn thành những mảnh nhỏ hơn.
Nhưng theo bảng tuần hoàn, đi theo chiều Z tăng dần, khi đó ta thấy tỉ lệ N/Z ( N là số Neutron, Z là điện tích hạt nhân, hay Proton). Hay là số lượng Neutron nhiều hơn Proton càng tăng dần theo chiều tăng Z. Bản thân các Neutron đứng một mình vốn không bền, nó chỉ bền khi liên kết với Proton trong hạt nhân. Khi đứng độc lập nó sẽ phân rã thành 1 Proton, 1 Electron và 1 phản Neutrino (Gọi là phân rã Beta)
Cho tới đầu năm 2015, số hiệu nguyên tố cao nhất trong bảng tuần hoàn là 118. Tuy vậy trên thực tế có những nguyên tố phóng xạ thậm chí không bền tới mức không thể tìm thấy trong tự nhiên, mà chỉ có trong Phòng Thí Nghiệm. Ngày nay trong PTN đã có thể tạo ra những điều kiện không kém, thậm chí hơn trong cả điều kiện trong lõi các ngôi sao nặng.
Từ đó ta có thể thấy, việc tồn tại 1 nguyên tử của nguyên tố tồn tại tới vài ba trăm Proton thì hầu như không thể. Bởi khi các nguyên tố đó chưa tới được số lượng Proton đó thì các Neutron không bền đã bị phân rã Beta mất rồi. Mà không có đủ Neutron để liên kết thì tất nhiên lực liên kết làm cho hạt nhân đủ bền vững cho tới tạo được từng đó Proton.
