Elemental Shift: Perioodiline Tabel Muutub Kaaluks

{h1}

Kümme elementi, mis aitavad moodustada universumi, sealhulgas süsinik, muudavad nende väga aatommassi.

Kümme elementi, mis aitavad moodustada universumi, kaasa arvatud süsinik, mida meie bioloogia põhineb, ja hapnik õhku, mida me hingame, muutuvad nüüd enneolematuks - muutuvad nende aatommassid.

Teadlased ei ole leiutanud mõnd maagilist moodi kõigi nende elementide masside muutmiseks. Selle asemel ajakohastatakse neid, mida sageli mõeldakse perioodiliste tabelitena looduse konstandina.

"Enam kui sada sajandit õpetati paljudele keemiõpikute sisekate ja elementide perioodilisest tabelist kasutama standardset aatommassi - ühe väärtuse - leidmist," ütles füüsik Michael Wieser Calgary Ülikool. "Kuna tehnoloogia on paranenud, oleme avastanud, et meie diagrammi numbrid pole nii staatilised kui me varem uskusime."

Elemendi standardne aatommass, mis koosneb ühest tüüpi aatomist, põhineb selle aatomite massil. Probleem, mida teadlased nüüd tegelevad, on seotud asjaoluga, et neil aatomitel ei ole alati sama massi. Kuigi kõigil elementi moodustavatel aatomitel on sama palju prootoneid, on elementidel sellised variandid, mida nimetatakse isotoopideks, millel on oma tuumades erinevad neutronite arv, muutes need mõnevõrra kergemaks või raskemaks kui teised.

Teatud elementidel on rohkem kui üks stabiilne isotoop. Näiteks on süsinik kaks süsinik-12 ja süsinik-13. (Iga isotoobi numbrid näitavad, kui palju osakesi nende tuumades on - süsinik-12-l on kuus prootonit ja kuus neutronit.) Varem andis nende elementide standardne aatommass, teadlased keskmiselt välja nende isotoopide aatommassi mis põhinevad nende isotoopide tavapärasel - seda rikkalikum isotoop oli, seda suurem roll oli ta standardse aatomimassi juures.

Kuid isotoobi arvukus võib olemuselt varieeruda, mille tagajärjel muutub elemendi aatommass. Näiteks on teada, et väävel on standardse aatommassiga 32,065, kuid selle tegelik aatommass võib kõikjal 32,059 ja 32,076 vahel sõltuvalt sellest, kus element leiti.

Need väikesed variatsioonid elemendi aatomimassis võivad oluliselt mõjutada teadustööd ja tööstust. Näiteks süsiniku isotoopide arvukuse täpseid mõõtmisi kasutatakse puhtuse ja toiduallika, nagu mesi ja vanilje, määramiseks. Lämmastiku, kloori ja teiste elementide isotoopsed mõõtmised aitavad lekke saasteainetest ojades ja põhjavette. Spordi dopingu uuringutes võivad teadlased inimese kehas tuvastada tulemuslikkuse suurendavat testosterooni, kuna loodusliku inimese testosterooni süsiniku aatommass on kõrgem kui farmatseutilise testosterooni puhul.

"Seal on palju praktilisi andmeid, mida me saame teada aatomimassist, kõik need olulised probleemid ja probleemid, kus aatomi isotoopide rohkuse teadmine võib mängida võtmerolli," sõnas Wieser WordsSideKick.com'ile. Ta teenib isotoopide arvukuse ja aatommasside rahvusvahelise liidu puhta ja rakenduskemika (IUPAC) komisjoni sekretäri, kes jälgib aatommassi väärtuste hindamist ja levitamist.

Nüüd on esimest korda ajaloos 10 elemendi (vesinik, liitium, boor, süsinik, lämmastik, hapnik, räni, väävel, kloor ja tallium) standardne aatommass väljendatud uuel viisil, mis kajastaks täpsemalt, kuidas need elemendid on looduses. Ühtse väärtuse asemel väljendatakse neid nii intervallidega kui ülemist ja alumist piiri, et anda täpsemat aatommassi varieeruvust. Näiteks on süsiniku standardne aatommass loetletud intervallina vahemikus 12.0096 kuni 12.0116.

Teised perioodilises tabelis olevad elemendid jäävad samaks, kuna ainult ühe stabiilse isotoobi elemendid ei näita oma aatommassi erinevusi. Näiteks on fluori, alumiiniumi, naatriumi ja kuldi standardne aatommass konstantseks ja nende väärtused on teada rohkem kui kuus kümnendkohta.

Need muudatused võivad õpilastele ja teadlastele segane olla. Millise numbri peaks proovis või laboris kasutama? Lõppkokkuvõttes sõltub see element ja kontekst.

Kui nad tahavad lihtsalt neid elemente sisaldava lihtsa arvutusega läbi viia, saavad nad kasutada ühte väärtust, mida nimetatakse tavaliseks aatommassiks, ütles Wieser. Kui nad vajavad täpsemat arvu - rohkem kümnendkohti arvuna - nad võivad otsida aatommassi väärtust konkreetses kontekstis, mida nad silmas pidavad. Näiteks: "merel vees oleval booril on väga kitsas aatomi masside vahemik, seega võin ma valida väärtuse 10,818," teatas uurimiskemik Tyler Coplen, USA geoloogilise uuringu direktor Reston Stable Isotope Laborator, kes töötas nende muudatustega viimase 15 aasta jooksul, ütles WordsSideKick.com.

Coplen ja Wieser ütlesid, et nad on täiesti üllatunud selle muudatuse saanud tähelepanu.

"Inimesed võiksid meeles istuda keemiaklassis, seina küljes olev perioodiline laud, ja pärast nägemust, et mõned elemendid nagu naatrium või kuld mõõdetakse uskumatult täpselt, mõtlesin, miks teised, nagu väävel ja plii, ei mõõdetud sama täpsus, "ütles Wieser. "Nüüd võib see muutus sellele vastata."

Need muutused muutusid ametlikuks, kui IUPAC avaldas need 12. detsembril ajakirjas Pure and Applied Chemistry.

  • Twisted Physics: 7 Hiljutised Mind-Blowing tulemusi
  • Top 10 suurimad saladused teaduses
  • 10 sündmused, mis muutsid ajalugu


Video Täiendada: The Great Gildersleeve: Fire Engine Committee / Leila's Sister Visits / Income Tax.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com