Vì sao nói mọi vật trên thế giới đều do các nguyên tố tạo nên?

Nói cho cùng, mọi vật trên thế giới do cái gì tạo nên? Từ hơn 2000 năm trước, con người đã đặt ra câu hỏi này. Mãi đến khi hóa học phát triển, sau khi phân tích vô số mẫu vật, người ta mới phát hiện rằng mọi vật trên thế giới đều do một số chất đơn giản không nhiều lắm như cacbon, hyđro, oxy, nitơ, sắt… tạo thành. Hơn nữa, con người còn có thể dùng các chất đơn giản ấy để tổng hợp nên rất nhiều chất phức tạp khác nhau. Người ta gọi các chất đơn giản cơ bản đó là nguyên tố. Ví dụ, oxy và sắt là nguyên tố, còn oxit sắt không phải nguyên tố, vì oxit sắt do hai nguyên tố sắt và oxy tạo nên.

Đến nay, người ta đã phát hiện tổng cộng 109 nguyên tố. Từ nguyên tố số 93 đến 109 đều là nguyên tố nhân tạo, trong đó nguyên tố 109 mới được phát hiện vào năm 1982.

Đến đây, chắc bạn sẽ nửa tin nửa ngờ đặt câu hỏi: chỉ với 109 nguyên tố, một con số không quá lớn, sao có thể tạo ra hàng nghìn, hàng vạn vật khác nhau trên thế giới?

Thật ra điều này không có gì lạ. Chẳng phải chỉ từ những nét chữ, con chữ đơn giản, con người đã viết nên hàng vạn cuốn sách đó sao?

Đối với các nguyên tố cũng vậy. Những nguyên tố khác nhau, với số lượng khác nhau, khi “kết hợp” với nhau có thể tạo nên rất nhiều chất phức tạp. Các nhà hóa học gọi đó là các hợp chất. Ngày nay, người ta đã tổng hợp được ước chừng 3 triệu loại hợp chất khác nhau. Những vật chúng ta nhìn thấy hằng ngày, tuyệt đại đa số không phải nguyên tố mà là hợp chất do nhiều loại nguyên tố kết hợp với nhau.

Ví dụ, nước do hai nguyên tố oxy và hyđro tạo nên. Cacbon monoxit và cacbon đioxit đều do hai nguyên tố oxy và cacbon tạo thành. Khí đầm lầy (metan), khí đốt thiên nhiên, than đá, vazơlin đều do cacbon và hyđro kết hợp. Rượu, đường, chất béo, tinh bột lại do ba nguyên tố cacbon, hyđro, oxy tạo nên.

Không chỉ các chất trên Trái Đất mới do nguyên tố tạo thành, mà các chất trên các thiên thể khác cũng vậy. Điều khiến người ta rất kinh ngạc là khi đối chiếu các nguyên tố trên Trái Đất với các nguyên tố ở những thiên thể khác, chúng lại “không hẹn mà nên”, về cơ bản hoàn toàn giống nhau. Nếu đem những “vị khách từ bên ngoài” như thiên thạch đi phân tích trực tiếp hoặc bằng quang phổ, người ta thấy không có nguyên tố nào có mặt trên các thiên thể khác mà lại không có mặt trên Trái Đất của chúng ta.