Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 14)

Giả thuyết Prout

Lúc giao thời thế kỉ mười chín, ngành hóa học để bỏ những vùng nước âm u của thuật giả kim lại phía sau. Nhà khoa học Pháp lừng danh ‘cha đẻ của hóa học’, Antoine Lavoisier (1743–94), xác định được rằng khối lượng không hề được tạo ra hay mất đi trong các phản ứng hóa học (như hi vọng hão huyền của các nhà giả kim). Một nhà hóa học Pháp khác, Joseph Proust (1754–1826), phát hiện thấy mỗi hợp chất bất kì cho trước luôn có tỉ lệ bằng nhau của các nguyên tố tính theo khối lượng.

Những kết quả này củng cố thêm một khái niệm đang hình thành về một nguyên tố hóa học là cái gì đó không bị biến đổi trong các phản ứng hóa học, chỉ thay đổi sự sắp xếp của nó và các kết hợp khi nó hình thành các hợp chất. Vào năm 1815, người Anh William Prout (1785–1850) nêu giả thuyết rằng tất cả các nguyên tố đều được cấu tạo từ bội số nguyên lần các nguyên tử hydrogen nguyên thủy, đơn giản. Mặc dù việc đo lường chính xác hơn về trọng lượng nguyên tử tương đối cho thấy ông không đúng, song ý tưởng này có sức ảnh hưởng, và nó báo trước việc khám phá proton. Thật vậy, không xét đến các đồng vị, thì giả thuyết của Prout sẽ chuẩn xác trong phạm vi 1 phần trăm.

William Prout (1785–1850)

Trọng lượng nguyên tử

Nhà hóa học Anh John Dalton (1766–1844) là người đầu tiên cố gắng đo khối lượng tương đối của các nguyên tố, dựa trên định luật năm 1808 của ông về những tỉ lệ rõ rệt. Định luật này nói rằng khi các nguyên tố kết hợp thành các hợp chất hóa học, chúng kết hợp theo những tỉ số nguyên đơn giản.

Để thực hiện những phép tính của ông, Dalton đề ra một số giả thuyết then chốt. Các ‘hạt tối hậu’ của một nguyên tố cho trước bất kì, theo ông, phải là y hệt nhau. Theo định luật bảo toàn khối lượng của Lavoisier, các nguyên tử không thể nào bị chia nhỏ, tạo ra, hay bị phá hủy trong các phản ứng hóa học. Đây là thuyết nguyên tử hiện đại đầu tiên, và nó có ý nghĩa triết lí quan trọng trong việc gắn kết các nguyên tử với các nguyên tố; rằng các nguyên tố được làm bằng các nguyên tử thuộc cùng một loại. Kèm theo lí thuyết của ông, Dalton còn công bố một danh sách gồm 30 nguyên tố cùng với khối lượng của chúng. Ông còn nghĩ ra các kí hiệu cho từng nguyên tố (mặc dù có hơi chút bí truyền), chúng cho phép viết ra công thức cho các hợp chất theo tỉ lệ của các nguyên tố mà chúng chứa.

Trọng lượng nguyên tử