Vũ trụ chứa hàng tỷ loại hóa chất, mỗi loại đều có tiềm năng đáng kinh ngạc, nhưng chỉ mới tìm thấy 1 phần trăm trong số chúng.

Các nhà khoa học tin rằng những hợp chất chưa được khám phá này có thể giúp chống lại khí nhà kính hoặc, giống như penicillin, dẫn đến những tiến bộ đột phá trong y học.

Các nhà hóa học là những cá nhân vô cùng tò mò. Kể từ khi Dmitri Mendeleev giới thiệu bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học vào năm 1869, các nhà khoa học đã khám phá ra những hóa chất định hình nên thế giới hiện đại.

Việc tạo ra một vài nguyên tố cuối cùng đòi hỏi phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Tuy nhiên, để nắm bắt được toàn bộ quy mô của vũ trụ hóa học, người ta cũng phải hiểu các hợp chất hóa học. Một số hợp chất này có sẵn trong tự nhiên, chẳng hạn như nước, bao gồm hydro và oxy. Những hợp chất khác, chẳng hạn như nylon, được sản xuất trong phòng thí nghiệm và nhà máy.

Các nguyên tố được cấu thành từ một loại nguyên tử duy nhất, tiếp tục được tạo thành từ các hạt nhỏ hơn như electron và proton. Ngược lại, các hợp chất hóa học bao gồm hai hoặc nhiều loại nguyên tử. Mặc dù sự tồn tại của các nguyên tố chưa được phát hiện là có thể, nhưng điều này được coi là rất khó xảy ra.

Có bao nhiêu hợp chất có thể được tạo ra từ 118 nguyên tố khác nhau mà khoa học hiện đã biết?

Khả năng là rất lớn. Người ta có thể bắt đầu bằng cách tạo ra tất cả các hợp chất nhị phân.

Có rất nhiều hợp chất nhị phân, với nitơ (N2) và oxy (O2) chiếm 99% khí quyển.

Mặc dù một nhà hóa học có thể mất một năm để tạo ra một hợp chất, nhưng về mặt lý thuyết, có tới 6903 hợp chất nhị phân.

Điều này ngụ ý rằng nhiều nhà hóa học sẽ cần một năm làm việc để tạo ra tất cả các hợp chất nhị phân có thể hình dung được.

Về mặt lý thuyết, có khoảng 1,6 triệu hợp chất ba thành phần, chẳng hạn như nước (H2O) và carbon dioxide (CO2), tương đương với tổng dân số của Birmingham và Edinburgh.

Khi nói đến các hợp chất chứa bốn hoặc năm nguyên tử, mỗi người trên Trái Đất sẽ cần tạo ra ba hợp chất. Để tạo ra tất cả các hợp chất hóa học này, việc tái chế tất cả vật chất trong vũ trụ vô số lần là điều bắt buộc.

Đây là một sự đơn giản hóa quá mức, vì cấu trúc và tính ổn định của các hợp chất này có thể khiến chúng trở nên phức tạp và khó sản xuất hơn.

Hợp chất lớn nhất từng được tạo ra là vào năm 2009, bao gồm gần 3 triệu nguyên tử.

Mặc dù mục đích của nó vẫn chưa được biết rõ, nhưng các hợp chất tương tự đã được sử dụng để bảo vệ thuốc điều trị ung thư cho đến khi chúng đến được đích mong muốn.

Hóa học vận hành theo những quy tắc cụ thể. Chắc chắn không phải tất cả các hợp chất đều khả thi? Mặc dù có những quy tắc, nhưng chúng có thể linh hoạt hơn, tạo ra nhiều cơ hội hơn cho các hợp chất hóa học.

Ngay cả các "khí hiếm" riêng lẻ như neon, argon, xenon và heli, thường không kết hợp với các chất khác, đôi khi cũng tạo thành hợp chất.

Các nhà khoa học có thể tái tạo hợp chất này trong phòng thí nghiệm, mô phỏng các điều kiện có trong vũ trụ. Điều này cho thấy ngay cả những hợp chất được coi là bất khả thi cũng có thể tồn tại trong một số điều kiện nhất định.

Hơn nữa, tính chất hóa học có thể thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ, áp suất và các yếu tố khác, càng làm tăng thêm tiềm năng của các hợp chất hóa học.

Mặc dù chỉ mới xác định được 1% hợp chất hóa học, nhưng vô số khả năng chưa được khám phá vẫn đang chờ được khám phá.

Các nhà khoa học sẽ tiếp tục nỗ lực hết mình với hy vọng khám phá ra nhiều hợp chất hóa học hơn nữa có thể dẫn đến những đột phá và tiến bộ trong nhiều lĩnh vực khác nhau.