Химики пересмотрели атомные массы пяти элементов

Логотип ИЮПАК

Логотип ИЮПАК
(иллюстрация Международного союза теоретической и прикладной химии).

Учителя химии постулируют, что атомная масса каждого химического элемента является неизменной. Между тем, это не совсем так. Некоторое время назад главный мировой химический цензор ИЮПАК изменил значения атомных масс пяти элементов – брома, магния, ртути, германия и индия.

Дело в том, что химические элементы имеют стабильные и нестабильные изотопы. Напомним, что атом каждого элемента состоит из ядра и обращающихся вокруг него электронов. Ядро в свою очередь вмещает в себя протоны и нейтроны (только у водорода ядро состоит из одного протона). Количество протонов у каждого химического элемента одно и то же, а вот количество нейтронов может варьироваться. Изотопы – это атомы одного элемента с разным количеством нейтронов в ядре.

Существуют стабильные и нестабильные изотопы. Последние, появляясь на свет, охотно распадаются на другие элементы. Стабильных изотопов у химического элемента может быть несколько. При этом одни из них могут быть более распространены, например, в морской воде, а другие – на суше или в воздухе. Как следствие, отличается и масса атома этих элементов в той или иной среде. У химиков возникают разночтения.

Представим простой пример. У брома два стабильных изотопа, оба примерно одинаково распространены на Земле, но их расположение отличается. Один более тяжёлый изотоп чаще встречается в океане и в солях, в то время как второй – в органических соединениях.

Магний ведёт себя примерно так же. У этого металла три стабильных изотопа, содержание которых несколько отличается в трёх природных средах.

Не так давно Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) пришёл к выводу, что атомные массы этих элементов необходимо записывать не в виде конкретных чисел, а в виде интервалов. Так, бром теперь имеет атомную массу не 79,904, а [79,901 – 79,907]. Параметры магния также подверглись корректировке – вместо 24,3050 в периодической таблице химических элементов Менделеева теперь должно стоять [24,304 – 24,307].

В ходе обсуждения проблемы брома и магния учёные решили поменять представления химиков о атомной массе ртути, германия и индия.

Отметим, что подобные изменения не первые и не последние. Два года назад были пересмотрены атомные массы 10 химических элементов (водорода, углерода и других). Скорее всего, такая же участь ждёт и других обитателей периодической таблицы. Несколькими стабильными изотопами обладают и другие элементы, нужно только улучшить чувствительность измерительных приборов, чтобы получить их наиболее точные атомные массы.

В августе 2013 года пройдёт следующее заседание комиссии ИЮПАК, вполне возможно, что тогда будут предложены и внесены новые изменения.

Статья о нынешнем важном преобразовании появилась в журнале Pure and Applied Chemistry.

Также по теме:
Международный астрономический союз установил точное расстояние от Земли до Солнца 
Ученые ставят под сомнение теорию относительности Эйнштейна 
Установлен новый мировой рекорд вычисления знаков "пи" 
Профессор из США определил самое большое простое число