Chủ Đề 5: Nguyên Tố Hóa Học

Một nơi chứa rác

Bãi rác trong hình trên có rất nhiều đồ vật, và do đó có rất nhiều loại vật chất khác nhau. Trên thực tế, có hàng triệu loại vật chất khác nhau trong vũ trụ. Tuy nhiên, chúng lại chỉ được tạo thành từ một số lượng không nhiều các nguyên tố hóa học.

Nguyên tố hóa học và Đơn chất

Tất cả vật chất đều được tạo thành một hoặc nhiều nguyên tố hóa học. Mỗi nguyên tố hóa học không thể bị phân tách thành bất kỳ chất nào khác. Hiện tại có 92 nguyên tố khác nhau được phát hiện tồn tại trong tự nhiên, các nguyên tố bổ sung khác thì được tạo ra trong phòng thí nghiệm.

Đơn chất là chất được tạo từ 1 hay nhiều nguyên tử của cùng 1 nguyên tố hóa học.

Một số nguyên tố rất phổ biến; một số khác lại rất hiếm gặp. Nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ là Hidro. Hidro có trong khí quyển và nó là một thành phần của nước. Nguyên tố phổ biến nhất trong khí quyển Trái đất là Nitơ. Nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ Trái đất là Ôxy.

Video giới thiệu các nguyên tố hóa học

Tính chất của nguyên tố hóa học

Mỗi nguyên tố hóa học đều có các tính chất vật lý và tính chất hóa học riêng, khác biệt với các nguyên tố khác. Ví dụ, Sắt là một chất rắn, bị nam châm hút giống như ứng dụng của chiếc kim la bàn. Mặt khác, Neon là một chất khí, phát ra ánh sáng đỏ khi có dòng điện chạy qua nó.

Kim của la bàn được làm từ nguyên tố Sắt

Đèn đỏ trong tấm biển chứa nguyên tố Neon

Heli là chất khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí. Đó là lý do tại sao bóng bay bằng khí Heli phải được buộc chặt để không bị bay đi.

Cacbon là nguyên tố phổ biến nhất với sự sống. Nó có tính chất đặc biệt là có thể kết hợp với nhiều yếu tố khác và với chính nó. Điều này cho phép cacbon tạo thành một số lượng lớn các loại chất khác nhau.

Lịch sử khám phá các nguyên tố hóa học

Trong hàng ngàn năm, con người đã tự hỏi về các chất tạo nên vật chất. Khoảng 2500 năm trước, nhà triết học Hy Lạp Aristotle cho rằng tất cả vật chất chỉ được tạo thành từ bốn nguyên tố cơ bản mà ông xác định là đất, không khí, nước và lửa. Ông cho rằng các chất có tính chất khác nhau vì chúng chứa bốn nguyên tố này theo các tỉ lệ khác nhau.

Ý tưởng của Aristotle là đúng nhưng ông đã sai về chất nào là nguyên tố cơ bản. Bốn nguyên tố của ông đã được chấp nhận rộng rãi cho đến vài trăm năm trước. Sau đó, các nhà khoa học bắt đầu khám phá ra nhiều nguyên tố mà các em biết tới ngày nay. Chúng ta đã phát hiện ra hàng chục nguyên tố khác nhau trong vũ trụ.

Nguyên tử

Các hạt vật chất nhỏ nhất của nguyên tố mang các tính chất của nguyên tố đó gọi là nguyên tử. Nguyên tử còn bao gồm các hạt nhỏ hơn như Proton và Electron. Nhưng những hạt Proton và Electron đều giống nhau đối với tất cả các nguyên tử cho dù của nguyên tố nào đi nữa.

Tất cả các nguyên tử của một nguyên tố đều giống nhau. Nguyên tử của của nguyên tố này khác với nguyên tử của nguyên tố khác. Ví dụ, các nguyên tử của mỗi nguyên tố có số lượng Proton là duy nhất.

Ví dụ, nguyên tử Cacbon có 6 Proton và 6 Electron. Tất cả các nguyên tử Cacbon đều giống nhau cho dù chúng được tìm thấy trong một cục than hay một thìa đường. Mặt khác, nguyên tử Cacbon khác với nguyên tử Hidro, nguyên tử này cũng được tìm thấy trong than và đường. Mỗi nguyên tử Hidro chỉ có 1 Proton và 1 Electron.

Cacbon là thành phần chính trong than đá
Cacbon cũng là một thành phần chính của đường

Theo các em, tại sao than và đường lại khác nhau dù Cacbon đều là thành phần chính của chúng? Đó là vì than và đường chứa tỷ lệ Cacbon và các nguyên tố khác khác nhau. Ví dụ, than chứa khoảng 85% Cacbon, trong khi đường ăn có khoảng 42% Cacbon. Cả than và đường cũng chứa các nguyên tố Hidro và Oxy nhưng với tỷ lệ khác nhau. Ngoài ra, than còn chứa các nguyên tố Nitơ và Lưu huỳnh.

Tổng kết

Nguyên tố hóa học

Nguồn: Tổng hợp