Nguyên tố Ts: Bí ẩn, cấu trúc và vai trò trong bảng tuần hoàn hiện đại

Nếu bạn từng thắc mắc “nguyên tố Ts là gì?” thì đây chính là nơi dành cho bạn. Nguyên tố Ts không chỉ là một trong những thành viên “trẻ nhất” của bảng tuần hoàn hóa học, mà còn ẩn chứa nhiều điều kỳ bí chưa được khám phá hết. Với số hiệu nguyên tử 117, Ts mở ra một chương mới trong hành trình nghiên cứu về các nguyên tố siêu nặng và thách thức cả giới khoa học. Để hiểu rõ hơn về nguyên tố hiếm gặp này, hãy cùng Hóa Học Phổ Thông đi sâu tìm hiểu từ nguồn gốc, tính chất đến ứng dụng tiềm năng nhé! Một cách tương đồng, nếu bạn từng tìm hiểu về nguyên tố at, bạn sẽ thấy được một số đặc điểm khá gần gũi.

Ts là nguyên tố gì? Nguồn gốc và định danh khoa học

Tên gọi “Ts” bắt nguồn từ đâu?

Nguyên tố Ts viết tắt của Tennessine, được đặt theo tên tiểu bang Tennessee (Mỹ) – nơi có nhiều đóng góp trong lĩnh vực nghiên cứu hạt nhân. Tên gọi này chính thức được IUPAC phê duyệt vào năm 2016 sau quá trình nghiên cứu và xác nhận kéo dài hàng thập kỷ.

“Việc đặt tên nguyên tố luôn mang ý nghĩa tôn vinh, và Tennessine là một minh chứng khoa học cho sự cộng tác quốc tế và nỗ lực không ngừng nghỉ từ đội ngũ nghiên cứu xuyên lục địa.”
— TS. Trần Quốc Hưng, giảng viên Hóa hạt nhân, ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM

Ts là nguyên tố số mấy trong bảng tuần hoàn?

Ts có số hiệu nguyên tử 117, tức là nó có 117 proton trong hạt nhân. Nó thuộc nhóm halogen – nhóm các nguyên tố có tính chất rất hoạt động như fluor (F), clo (Cl), brom (Br), iốt (I), astatin (At).

Để hiểu rõ hơn về cách phân loại theo số nguyên tử, bạn có thể tham khảo bài viết về nguyên tố số 51 trong bảng tuần hoàn hóa học – một so sánh thú vị trong nhóm phi kim.

Vị trí của Ts trong bảng tuần hoàn hóa học

Ts được xếp vào ô số 117, thuộc:

• Chu kỳ: 7
• Nhóm: 17 (nhóm Halogen)
• Khối nguyên tử (ước tính): ~294 đơn vị khối
• Loại nguyên tố: Phi kim siêu nặng

Mặc dù thuộc nhóm Halogen, nhưng tính chất hoá học của Ts có thể khác biệt. Tương tự như nguyên tố sm, nguyên tố này chịu ảnh hưởng mạnh bởi hiệu ứng relativistic làm thay đổi mức năng lượng electron.

Cấu trúc nguyên tố Ts trong bảng tuần hoàn và so sánh nhóm Halogen

Nguyên tố Ts được tạo ra như thế nào?

Phương pháp tổng hợp Ts

Ts không tồn tại trong tự nhiên. Nó được tạo ra trong phòng thí nghiệm thông qua phản ứng hạt nhân:

*^249Bk (Berkelium) + ^48Ca (Calcium) → ^297Ts → Ts (tạm thời) + neutron**

Phản ứng này diễn ra trong các máy gia tốc hạt cực mạnh, nơi ion canxi được bắn phá vào các bia berkelium – tương tự kỹ thuật được sử dụng để tổng hợp các nguyên tố siêu nặng khác như oganesson (Og) hay livermorium (Lv).

Tính chất vật lý và hóa học ước đoán của nguyên tố Ts

Vì sao chỉ “ước đoán”?

Vì Ts có thời gian sống cực ngắn (tính theo giây), nên gần như không thể đo đạc các tính chất truyền thống như: điểm nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ âm điện,…

Một số tính chất đã biết hoặc giả định:

“Dù chưa xác định được tính chất rõ ràng như các nguyên tố nhẹ hơn, nhưng Ts đang mở ra cánh cửa về vật lý hạt nhân và hóa học lượng tử ở vùng siêu nặng.”
— PGS. Nguyễn Thị Mai Lan, chuyên gia Hóa vô cơ

Ts có ứng dụng gì trong thực tế?

Hiện tại Ts chưa có ứng dụng thực tiễn, bởi:

• Cực kỳ hiếm và khó tổng hợp
• Thời gian sống ngắn → không đủ để thực hiện phản ứng hóa học chuẩn
• Chi phí nghiên cứu và bảo quản cao

Tuy vậy, nguyên tố này đóng vai trò then chốt trong việc:

• Mở rộng hiểu biết về “Cái đảo ổn định” (Island of Stability) – vùng nguyên tử siêu nặng có thể tồn tại lâu hơn dự đoán.
• Khám phá các lực tương tác trong hạt nhân nguyên tử.
• Cải tiến công nghệ tổng hợp vật liệu nano và vật liệu mới trong tương lai.

Ts có giống các nguyên tố halogen khác không?

Ts được xếp vào cùng nhóm với F, Cl, Br, I, At, tuy nhiên:

• Về cấu trúc hóa trị, chúng tương đồng ở chỗ có 7 electron ở lớp ngoài cùng.
• Về tính chất oxi hóa và phản ứng với kim loại, Ts được dự đoán sẽ ít hoạt động hơn F và Cl.

Từ đó, người ta cho rằng Ts có thể có một số tính chất gần giống với At (Astatin) – một nguyên tố halogen ít phổ biến. Bạn có thể tìm hiểu thêm về nguyên tố at để đối chiếu cụ thể hơn các điểm tương đồng và dị biệt.

Một số câu hỏi thường gặp về nguyên tố Ts

Nguyên tố Ts có phải là nguyên tố cuối cùng không?

Không. Sau Ts (117), còn có các nguyên tố như Og (118). Dự đoán trong tương lai có thể mở rộng lên đến nguyên tố số 125, 126 hoặc xa hơn nữa.

Ts có phải là nguyên tố nhân tạo?

Đúng, Ts là nguyên tố tổng hợp hoàn toàn trong phòng thí nghiệm. Không tồn tại ngoài tự nhiên.

Ts có phải là số nguyên tố?

Không. Mặc dù “Ts” là tên ký hiệu, nhưng nếu xét theo nghĩa toán học, 117 không phải là một số nguyên tố. Nếu bạn vẫn đang phân vân về định nghĩa, hãy xem ngay bài viết rõ ràng về số nguyên tố là số như thế nào để tránh nhầm lẫn giữa toán và hóa.

Tên nguyên tố số 117 nghĩa là gì?

Là Tennessine – nhằm tri ân tiểu bang Tennessee (Mỹ) với vai trò lớn trong nghiên cứu tổng hợp nguyên tố này. Tên gọi được công nhận toàn cầu bởi IUPAC.

So sánh Ts với một số nguyên tố siêu nặng khác

Kết luận: Nguyên tố Ts – Nấc thang mới trong hành trình khám phá bảng tuần hoàn

Nguyên tố Ts đánh dấu bước tiến đáng chú ý trong hóa học nguyên tử và vật lý hạt nhân hiện đại. Dù hiện tại chưa mang lại ứng dụng công nghiệp, Tennessine vẫn giữ vai trò quan trọng để các nhà khoa học hiểu sâu hơn về tính ổn định của vật chất trong vùng nguyên tử siêu nặng. Qua đó, mở ra tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như năng lượng, vật liệu và y học trong tương lai.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn toàn diện về nguyên tố Ts – từ cấu trúc, nguồn gốc đến tầm ảnh hưởng trong nghiên cứu khoa học hiện đại. Nếu bạn cảm thấy hứng thú, đừng quên khám phá thêm về các nguyên tố như nguyên tố ru để thấy được sự phong phú và kỳ diệu của thế giới hóa học!