Lịch sử tranh cãi giữa oxy và carbon trong hệ đo lường

lịch sử tranh cãi giữa oxy và carbon trong hệ đo lường

Đây là một phần rất thú vị trong lịch sử khoa học, nơi mà các nhà hóa học và vật lý tranh luận kéo dài hàng chục năm về việc nên chọn nguyên tố nào làm chuẩn cho nguyên tử khối (atomic mass unit – amu). Câu chuyện này là ví dụ điển hình cho việc khoa học không chỉ là số học, mà còn là sự thống nhất quốc tế.

📜 LỊCH SỬ TRANH CÃI GIỮA OXY VÀ CARBON TRONG HỆ ĐO LƯỜNG NGUYÊN TỬ KHỐI

🧪 Trước năm 1961: “2 hệ quy chuẩn tồn tại song song”

1. Các nhà hóa học

Dùng oxy tự nhiên làm chuẩn (bao gồm hỗn hợp các đồng vị: ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O).
Định nghĩa:

2. Các nhà vật lý hạt nhân

Dùng đồng vị ¹⁶O tinh khiết làm chuẩn.
Định nghĩa:

⛔ Sự khác biệt nhỏ (~0.0003 u) giữa 2 cách tính này dẫn đến sự không nhất quán khi tính toán khối lượng phân tử trong hóa học và vật lý hạt nhân.

🧠 Vì sao có tranh cãi?

Vấn đề	Tác động
2 chuẩn → 2 hệ thống	Số liệu không đồng bộ giữa các lĩnh vực
Hóa học dùng hỗn hợp đồng vị	Không chính xác tuyệt đối
Vật lý dùng đồng vị tinh khiết	Chính xác hơn, nhưng không phù hợp với thực tế hóa học

🔄 Sự thỏa thuận và thống nhất (1961)

🔧 Giải pháp: Chọn một nguyên tố khác – Carbon-12

Trung lập, không nằm trong "phe" hóa học hay vật lý.
Có một đồng vị duy nhất chiếm gần như toàn bộ → không gây rối vì đồng vị như oxy.
Dễ đo bằng máy khối phổ.

✅ Năm 1961 – IUPAC (Liên minh Quốc tế Hóa học Thuần túy và Ứng dụng) chính thức tuyên bố:

"Một đơn vị khối lượng nguyên tử (u) được định nghĩa bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon-12."

🔁 Tác động của quyết định này

Chấm dứt hàng chục năm "mỗi người một kiểu tính".
Các bảng nguyên tử khối trong sách giáo khoa, bảng tuần hoàn được thống nhất.
Mở đường cho các công nghệ đo khối lượng chính xác cao như máy khối phổ (mass spectrometer).

📌 Tóm lược dễ nhớ:

Mốc thời gian	Sự kiện
Trước 1961	Hóa học dùng oxy tự nhiên, vật lý dùng ¹⁶O làm chuẩn.
Mâu thuẫn	Số liệu sai lệch nhỏ nhưng gây nhiều phiền toái.
1961	IUPAC chọn carbon-12 làm chuẩn duy nhất.
Sau 1961	Cả hóa học và vật lý thống nhất dùng 1u = 1/12 C-12.