Thuyết nguyên tử Phần 1 ppt

Thuyết nguyên tử -
Phần 1
Thuyết nguyên tử là sự mô tả của các nguyên tử, những đơn vị
nhỏ nhất của các nguyên tố. Bằng chứng khoa học cho sự tồn tại
của các nguyên tử và những thành phần còn nhỏ hơn của nó có
quá nhiều, cho nên đa số mọi người ngày nay xem sự tồn tại của
nguyên tử là một thực tế, chứ không đơn giản chỉ là một lí
thuyết.
Từ atomos bước sang thời kì hiện đại đã biến đổi thành atom
(nguyên tử). Các nguyên tử mà Democritus hình dung ra chỉ
khác nhau về hình dạng và kích cỡ. Trong lí thuyết của ông,
những vật khác nhau trông khác nhau vì cách các nguyên tử sắp
xếp. Aristotle, một trong những nhà triết học có sức ảnh hưởng
nhất của thời kì ấy, tin vào một số loại “phần tử nhỏ nhất” của
vật chất nhưng không theo các mô tả của Democritus. Aristotle
nói chỉ có bốn nguyên tố (đất, không khí, lửa, nước) và những
nguyên tố này có một số đơn vị nhỏ nhất cấu tạo nên toàn bộ vật
chất. Sự thuyết giáo của Aristotle chống lại quan điểm nguyên
tử của Democritus quá mạnh mẽ nên quan điểm nguyên tử đã bị
gạt ra khỏi thế giới triết học trong 2000 năm sau đó.
Mặc dù thuyết nguyên tử bị bỏ rơi trong khoảng thời gian lâu
dài như vậy, nhưng sự thực nghiệm khoa học, đặc biệt là hóa
học, đã phát triển. Từ thời Trung cổ (khoảng năm 1100) về sau,
nhiều phản ứng hóa học đã được nghiên cứu. Vào thế kỉ thứ 17,
một số nhà hóa học này bắt đầu nghĩ tới những phản ứng mà họ
nhìn thấy dưới dạng những phần tử nhỏ nhất. Thậm chí, họ còn
bắt đầu sử dụng từ nguyên tử trở lại. Một trong những nhà hóa
học nổi tiếng nhất vào cuối thế kỉ thứ 18 là Antoine Lavoisier.
Các thí nghiệm hóa học của ông đã cân rất kĩ tất cả các hóa chất.
Ông cho những chất khác nhau phản ứng cho đến khi chúng ở
trạng thái đơn giản nhất của chúng. Ông tìm ra hai yếu tố quan

trọng: (1) những chất đơn giản nhất, cái ông gọi là nguyên tố,
không thể bị phân tách thành chất khác nữa, và (2) những
nguyên tố này luôn phản ứng với nhau theo những tỉ lệ giống
nhau. Những chất phức tạp hơn mà giống nhau đó ông gọi là
hợp chất. Thí dụ, hai thể tích hydrogen phản ứng chính xác với
một thể tích oxygen để tạo ra nước. Nước có thể bị phân tách
luôn cho chính xác hai thể tích hydrogen và một thể tích oxygen.
Lavoisier không có sự giải thích nào cho những kết quả nhất
quán bất ngờ này. Tuy nhiên, vô số những phép đo thận trọng
của ông đã cung cấp manh mối cho một nhà hóa học khác tên là
John Dalton.
Dalton nhận ra rằng nếu như các nguyên tố cấu tạo gồm những
nguyên tử, mỗi nguyên tố khác nhau có một loại nguyên tử
riêng, thì thuyết nguyên tử có thể giải thích các kết quả của
Lavoisier. Nếu hai nguyên tử hydrogen luôn luôn kết hợp với
một nguyên tử oxygen, thì tổ hợp nguyên tử thu được, gọi là
phân tử, sẽ là nước. Dalton công bố sự giải thích của ông vào
năm 1803. Năm này được xem là năm ra đời của thuyết nguyên
tử hiện đại. Các thí nghiệm khoa học sau Dalton đã cố gắng mô
tả đặc trưng xem có bao nhiêu nguyên tố, nguyên tử của mỗi
nguyên tố trông như thế nào, các nguyên tử thuộc cùng một
nguyên tố giống nhau như thế nào và chúng khác nhau như thế
nào và, cuối cùng, liệu có cái gì nhỏ hơn nguyên tử nữa hay
không.
Mô tả các đặc trưng của nguyên tử
Một trong những thuộc tính đầu tiên của các nguyên tử được mô
tả là trọng lượng nguyên tử tương đối. Mặc dù một nguyên tử
đơn lẻ là quá nhỏ để mà cân, nhưng người ta có thể so sánh các
nguyên tử với nhau. Nhà hóa học Jons Berzelius giả sử rằng
những thể tích khí bằng nhau ở điều kiện nhiệt độ và áp suất như

nhau chứa số lượng nguyên tử ngang nhau. Ông đã sử dụng
quan điểm này để so sánh trọng lượng của các chất khí đang
phản ứng. Thí dụ, ông có thể xác định rằng nguyên tử oxygen
nặng gấp 16 lần nguyên tử hydrogen. Ông đã lập danh sách
những trọng lượng nguyên tử tương đối này cho nhiều nguyên tố
mà ông biết. Ông đã nghĩ ra kí hiệu cho các nguyên tố bằng cách
sử dụng kí tự thứ nhất hoặc hai kí tự đầu tiên trong tên gọi Latin
của chúng, hệ thống kí hiệu đó vẫn được sử dụng ngày nay. Kí
hiệu cho hydrogen là H, cho oxygen là O, cho natrium là Na, và
vân vân. Những kí hiệu đó còn tỏ ra hữu ích trong việc mô tả
nhiều nguyên tử kết hợp với nhau như thế nào để tạo ra phân tử
thuộc một hợp chất nào đó. Thí dụ, để thể hiện nước có cấu tạo
gồm hai nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen, kí hiệu
cho nước là H
2
O. Một nguyên tử oxygen còn có thể kết hợp với
một nguyên tử oxygen khác để tạo ra một phân tử oxygen với kí
hiệu O
2