The Nobel – Những người tiên phong của bảng tuần hoàn

Nhà hóa học và nhà phát minh Dmitri Mendeleev lần đầu tiên trình bày bảng tuần hoàn của mình vào ngày này năm 1869 trước Hội Hóa học Nga. Bảng tuần hoàn là một sự sắp xếp các nguyên tố hóa học, được sắp xếp theo số hiệu nguyên tử, cấu hình electron và tính chất hóa học tuần hoàn của chúng. Bảng tuần hoàn đầu tiên chứa 56 nguyên tố. Con số này hiện đã tăng lên 118. Mendeleev đã được đề cử Giải Nobel Hóa học năm 1906 cho hệ thống tuần hoàn, nhưng thay vào đó, Ủy ban Nobel đã công nhận nhà hóa học người Pháp Henri Moissan, người đã phân lập được nguyên tố flo vào năm 1886. Kể từ đó, một số nhà khoa học đã nhận được Giải Nobel cho những đóng góp của họ cho bảng của Mendeleev.

Phiên bản viết tay của Mendeleev về bảng tuần hoàn, có niên đại 17.02.1869

Kể từ khi được Dmitri Mendeleev đề xuất vào năm 1869, bảng tuần hoàn đã trở thành cốt lõi của hóa học. Bảng của Mendeleev không chỉ phân loại các nguyên tố đã biết mà còn cho phép ông dự đoán những nguyên tố còn thiếu, cùng với các tính chất vật lý và hóa học của chúng.

Mặc dù Mendeleev chưa bao giờ được trao giải Nobel (ông được đề cử vào các năm 1905, 1906 và 1907), nhưng công trình của ông đã mở đường cho nhiều người đoạt giải khác được công nhận vì những khám phá về nguyên tố của họ. Chúng ta hãy cùng xem xét một số người đoạt giải Nobel đã đóng góp cho nền khoa học chính này.

Năm 1985, trên tờ New York Times, Glenn Seaborg đã xuất bản bài viết ‘Man’s First Glimpse of Plutonium’, câu chuyện về cách ông và các đồng nghiệp tổng hợp một nguyên tố hoàn toàn mới.

“Vào đêm giông bão ngày 23 tháng 2 năm 1941, Art Wahl đã thực hiện phản ứng oxy hóa, chứng minh rằng những gì chúng tôi tạo ra khác biệt về mặt hóa học so với tất cả các nguyên tố đã biết khác”.

Đây là khám phá đã mang về cho Seaborg và Edwin McMillan Giải Nobel Hóa học năm 1951.

Việc phát hiện ra plutonium diễn ra sau neptunium, và mở ra cánh cửa đến với các nguyên tố siêu urani – những nguyên tố xuất hiện sau urani trong bảng tuần hoàn. Tuy nhiên, Seaborg và McMillan không phải là những người đầu tiên đoạt giải Nobel được công nhận vì công trình khám phá ra các nguyên tố – những chất tinh khiết chỉ bao gồm một loại nguyên tử.

Vinh dự trở thành người đầu tiên đoạt giải Nobel được trao giải thưởng cho những đóng góp của họ cho bảng tuần hoàn thay vào đó thuộc về William Ramsay và Lord Rayleigh.

Lord Rayleigh quan tâm đến việc phát triển các phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý của khí trong khí quyển. Tuy nhiên, khi so sánh nitơ chiết xuất từ ​​không khí với nitơ chiết xuất từ ​​các hợp chất hóa học, Lord Rayleigh phát hiện ra rằng nitơ từ không khí nặng hơn. Ông kết luận rằng không khí phải chứa một chất khác chưa từng được biết đến trước đây.

Năm 1894, ông cùng với Ramsay đã thành công trong việc chiết xuất nguyên tố chưa từng được biết đến trước đây, argon, ở dạng tinh khiết. Họ đặt tên cho nguyên tố này theo từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là lười biếng vì họ thấy rằng nguyên tố này cực kỳ kém phản ứng.

Phát hiện của cặp đôi này khiến họ nhận ra rằng bảng tuần hoàn mới được thành lập còn thiếu cả một lớp nguyên tố – khí trơ trơ. Sau khi cô lập một loại khí trơ khác – heli – Ramsay đã dự đoán các loại khí khác dựa trên bảng tuần hoàn và tiếp tục xác lập sự tồn tại của neon, krypton và xenon.

Một khám phá nguyên tố quan trọng khác được thực hiện bởi một trong những người có đóng góp nổi tiếng nhất cho bảng tuần hoàn: Marie Curie, cùng với chồng bà là Pierre.

Vợ chồng Curie quan tâm đến việc nghiên cứu một hiện tượng mới – phóng xạ. Các nghiên cứu của họ đã dẫn họ đến quặng pitchblend mà họ phát hiện ra rằng nó hoạt động mạnh hơn urani gấp bốn đến năm lần so với urani mà họ đã nghiên cứu. Sau nhiều lần thử nghiệm, họ bắt đầu nhận ra rằng có thể có những nguyên tố mới chưa biết trong pitchblend. Vào mùa hè năm 1898, công sức của họ đã được đền đáp khi họ phát hiện ra một nguyên tố hoàn toàn mới, polonium.

Sau một vài tháng làm việc, họ đã có một khám phá thứ hai để bổ sung vào bảng tuần hoàn. Họ đã tìm thấy một chất hoạt động cao bổ sung có hành vi hóa học gần giống như bari nguyên chất. Họ đề xuất tên là radium cho nguyên tố mới. Cặp đôi này đã cùng nhau được trao giải Nobel Vật lý năm 1903 cho công trình nghiên cứu về phóng xạ. Sau đó, Marie tiếp tục nhận giải thưởng cá nhân thứ hai về hóa học năm 1911 cho vai trò của bà trong việc khám phá ra cả radium và polonium, Pierre đã qua đời năm 1906.

Pierre và Marie Curie trong “nhà chứa máy bay” tại Trường Vật lý và Hóa học Công nghiệp ở Paris, Pháp, nơi họ thực hiện khám phá của mình. Ảnh chụp năm 1898. © Hiệp hội Curie Joliot-Curie. Nhiếp ảnh gia không rõ

Khi đặt tên cho những khám phá của mình, vợ chồng Curie đã sử dụng cả địa điểm và khoa học làm nguồn cảm hứng. Đó là một ý tưởng cũng được các nhà khoa học khác sử dụng – Hafnium được đặt theo tên Latin của Copenhagen, nơi người đoạt giải George de Hevesy đã phát hiện ra nguyên tố này.

“Chúng tôi đề nghị nó nên được gọi là polonium theo tên quốc gia xuất xứ của một người trong chúng ta.”

Nhưng nếu nhìn vào bảng tuần hoàn, bạn có thể thấy những người đoạt giải đã để lại dấu ấn theo một cách khác. Nhiều yếu tố mang tên chính những người đoạt giải Nobel. Albert Einstein, Enrico Fermi, Ernest Rutherford và Niels Bohr đều có các nguyên tố được đặt theo tên của họ. Khi đặt tên cho một trong những khám phá của mình, Glenn Seaborg đã tìm đến các nhà khoa học đi trước ông. Kết quả là nguyên tố mới Curium được đặt theo tên của Curies. Đổi lại, bản thân Seaborg cũng có một nguyên tố được đặt theo tên ông mặc dù đó là một lựa chọn gây tranh cãi vì ông vẫn còn sống vào thời điểm cái tên được đề xuất.

Ngày nay không dưới tám nguyên tố mang tên những người đoạt giải Nobel, cùng với một nguyên tố nữa – Nobel – được đặt theo tên của Alfred Nobel. Theo nhiều cách, những người đoạt giải Nobel đã đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra bảng tuần hoàn như chúng ta biết ngày nay. Họ sẽ đóng một phần trong tương lai của nó? Điều đó vẫn còn phải được khám phá.

MLA style: Pioneers of the periodic table. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach 2025. Fri. 7 Mar 2025. <https://www.nobelprize.org/stories/pioneers-of-the-periodic-table/>