Nang024184
New member
Trước giờ, các nhà hóa học cứ phải đau đầu không biết tại sao Nitơ lại "khác người" so với đám bạn cùng nhóm trong bảng tuần hoàn. Nhưng giờ thì đã có đáp án rồi nèee!
Nitơ - "Con cừu đen" đang gây drama trong bảng tuần hoàn
Trong bảng tuần hoàn hóa học có một "nguyên tắc vàng" ai cũng phải tuân theo: dưới áp suất cao, carbon, oxy và các nguyên tố nhẹ khác đều có cấu trúc giống hệt các anh em nặng hơn trong cùng nhóm.
Giải thích cho các bạn chưa rõ về bảng tuần hoàn nha: khi xếp các nguyên tố hóa học theo số proton tăng dần, sẽ thấy tính chất của chúng lặp lại theo chu kỳ. Mỗi hàng ngang gọi là chu kỳ, mỗi cột dọc là nhóm - và các mem trong cùng nhóm thường có tính chất giống nhau.
Nhưng mà Nitơ (nằm ở nhóm 15) lại là "con cừu đen" giữa đàn cừu trắng.
Lý do là khi làm thí nghiệm áp suất cao, thằng Nitơ này không chịu giống các nguyên tố anh em như phopho, asen, antimon... Nó cứ "độc hành" một mình, làm các nhà khoa học đau đầu không hiểu sao
Plot twist: Hóa ra Nitơ không phải "kẻ ngoài lề"!
Thực ra thì Nitơ cũng không phải ngoại lệ của bảng tuần hoàn đâu nhé!
Các nhà nghiên cứu tại khoa Địa vật lý và Địa hóa học Thực nghiệm của Viện Nghiên cứu Bavarian (BGI) cùng Phòng thí nghiệm Tinh thể học của Đại học Bayreuth (Đức) vừa phá giải được câu đố này rồi!
Team nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Dominique Laniel đã có một phát hiện "xịn sò" mà trước giờ chưa ai biết tới.
Dưới áp suất và nhiệt độ cực cao, nguyên tử nitơ đã tạo nên cấu trúc tinh thể đặc trưng của photpho đen - một dạng thù hình của photpho (giống với asen và antimon) với những lớp hai chiều liên kết theo kiểu zigzag cực ngầu.
Vậy ra, Nitơ không phải là "con ghẻ", chỉ là do trước giờ nhiệt độ và áp suất chưa đủ cao để nó "show" ra bản chất thật mà thôiii. Nghĩa là mọi người đã ngộ nhận Nitơ là trường hợp đặc biệt do chưa đủ điều kiện để nó bộc lộ tính chất thôi
"Chúng tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy cấu trúc của Nitơ ở áp suất và nhiệt độ cực cao lại giống với phopho đen. Điều đó có nghĩa là không còn nghi ngờ gì nữa: Nitơ thực ra không phải là nguyên tố dị biệt.
Nó cũng chỉ tuân theo quy tắc vàng của bảng tuần hoàn như carbon hay oxy thôi", tiến sĩ Laniel chia sẻ. Nguyên tố nhân tạo mới này được đặt tên là nitơ đen, và phát hiện này đã được đăng trên tạp chí khoa học Physical Review Letters luôn nè!
Vậy Nitơ đen có ứng dụng được không?
Những lớp hai chiều có tính dẫn điện (tính không đẳng hướng) giống Graphene nên tiềm năng ứng dụng cực khủng đóoo! Có thể làm transistor hiệu suất cao, chất bán dẫn và vô vàn linh kiện điện tử siêu xịn trong tương lai
Nhưng mà... có một vấn đề nhỏ nè
Nitơ đen chỉ tồn tại ở điều kiện "hardcore" trong phòng thí nghiệm thôi (áp suất gấp 1,4 triệu lần áp suất khí quyển Trái Đất, nhiệt độ 4.000 độ C). Ra ngoài điều kiện thông thường là nó phân rã ngay lập tức luôn á
"Do tính không bền này nên việc ứng dụng công nghiệp là chưa thể thực hiện được lúc này. Mặc dù vậy, nitơ đen vẫn là một nguyên tố cực kỳ thú vị trong nghiên cứu vật chất.
Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng nhiệt độ và áp suất cao có thể tạo ra những cấu trúc vật liệu và tính chất mới mà các nhà nghiên cứu trước đó chưa từng biết tồn tại", tiến sĩ Laniel nói.
Nguồn: soha.vn