Relativna atomska masa elementa u kemiji i povijest njegove definicije

U procesu razvoja znanosti, kemija se suočila s problemom izračunavanja količine tvari za provođenje reakcija i tvari dobivenih u tijeku.

Danas se za takva izračunavanja kemijske reakcije između tvari i smjesa koristi vrijednost relativne atomske mase navedene u periodnom sustavu kemijskih elemenata DI Mendeleeva.

Kemijski procesi i utjecaj udjela elementa u supstancama na tijek reakcije

Moderna znanost pod definicijom "relativne atomske mase kemijskog elementa" znači koliko puta je masa atoma određenog kemijskog elementa veća od jedne dvanaestine atoma ugljika.

Uz nastanak razdoblja kemije, rasla je potreba za preciznim definicijama tijeka kemijske reakcije i njezinim rezultatima. Stoga su kemičari stalno pokušavali riješiti problem točnih masa interakcijskih elemenata u tvari. Jedna od najboljih odluka u to vrijeme bila je obvezujuća za najlakši element. A težina njezina atoma uzeta je kao jedinica.

Povijesni tijek prebrojavanja tvari

U početku je korišten vodik, zatim kisik. Ali ova metoda izračuna bila je netočna. Razlog tome je prisutnost izotopa mase 17 i 18 u kisiku.

Stoga, imaju mješavinu izotopa, tehnički su primili broj koji nije šesnaest. Trenutno je relativna atomska masa elementa izračunata na temelju težine ugljikovog atoma uzetog kao osnova, u omjeru 1/12.

Dalton je postavio temelje za relativnu atomsku masu elementa

Tek kasnije, u 19. stoljeću, Dalton je predložio izračun najlakšeg kemijskog elementa, vodika. Na predavanjima svojim učenicima pokazao je na slikama izrađenim iz drveta kako su atomi povezani. Za ostale elemente koristio je podatke koje su prethodno dobili drugi znanstvenici.

Prema Lavoisierovim pokusima, voda sadrži 15 posto vodika i osamdeset pet posto kisika. Ovim podacima Dalton je izračunao da je relativna atomska masa elementa koji je dio vode, u ovom slučaju kisika, 5,67. Zabluda njegovih kalkulacija posljedica je činjenice da je smatrao pogrešnim u odnosu na broj vodikovih atoma u molekuli vode.

Po njegovom mišljenju na atom kisika je postojao jedan atom vodika. Koristeći podatke kemičara Austina da je 20% vodika i 80% dušika u sastavu amonijaka, on je izračunao što je relativna atomska masa dušika jednaka. S ovim rezultatom došao je do zanimljivog zaključka. Pokazalo se da je relativna atomska masa (formula amonijaka pogrešno usvojena s jednom molekulom vodika i dušika) četiri. U svojim izračunima, znanstvenik se oslanjao na periodni sustav Mendeljejeva. Prema analizi, on je izračunao da je relativna atomska masa ugljika 4,4, umjesto prethodno prihvaćenih dvanaest.

Unatoč ozbiljnim propustima, Dalton je prvi stvorio tablicu nekih elemenata. Ona je doživjela ponavljajuće promjene tijekom života znanstvenika.

Izotopna komponenta tvari utječe na točnost relativne atomske mase

Kada se razmatraju atomske mase elemenata, može se primijetiti da je točnost svakog elementa različita. Na primjer, u litiju je četveroznamenkasta, au fluor-osmeroznamenkastoj. Problem je u tome što je izotopna komponenta svakog elementa vlastita i nestalna. Na primjer, u običnoj vodi postoje tri vrste izotopa vodika. Oni, osim uobičajenog vodika, uključuju deuterij i tricij.

Relativna atomska masa izotopa vodika je dva, odnosno tri. "Teška" voda (koju čine deuterij i tritij) pogoršava se. Stoga su u parnom stanju izotopi vode manji nego u tekućem stanju.

Selektivnost živih organizama prema različitim izotopima

Živi organizmi imaju selektivno svojstvo u odnosu na ugljik. Za izgradnju organskih molekula koristi se ugljik s relativnom atomskom masom od dvanaest. Dakle, tvari organskog podrijetla, kao i brojni minerali, kao što su ugljen i nafta, sadrže manje izotopske komponente od anorganskih materijala.
Mikroorganizmi koji procesiraju i akumuliraju sumpor ostavljaju izotop sumpora 32. U područjima gdje bakterije ne obrađuju, udio izotopa sumpora je 34, odnosno mnogo veći. Upravo na temelju omjera sumpora u stijenama tla geolozi dolaze do zaključka o prirodi porijekla sloja - bilo da je riječ o magmatskoj prirodi ili sedimentaciji.

Od svih kemijskih elemenata, samo jedan nema izotopa - fluora. Stoga je njegova relativna atomska masa točnija od drugih elemenata.

Postojanje nestabilnih tvari u prirodi

Neki elementi imaju relativnu masu u uglatim zagradama. Kao što možete vidjeti, to su elementi koji se nalaze nakon urana. Činjenica je da oni nemaju stabilne izotope i propadaju s oslobađanjem radioaktivnog zračenja. Stoga je najstabilniji izotop naveden u zagradama. Vremenom se pokazalo da neki od njih mogu imati stabilan izotop u umjetnim uvjetima. Bilo je potrebno promijeniti atomske mase nekih transuranskih elemenata u periodnom sustavu Mendelejeva.

U procesu sinteze novih izotopa i mjerenju njihovog očekivanog trajanja života, ponekad je bilo moguće otkriti nuklide s poluživotom milijunima puta duže.

Znanost ne stoji mirno, stalno se otkrivaju novi elementi, zakoni, međuodnosi različitih procesa u kemiji i prirodi. Prema tome, u kakvoj će se formi pojaviti kemija i periodični sustav Mendeljejevih kemijskih elemenata u budućnosti, za sto godina od sada, to je neodređeno i neizvjesno. Ali želim vjerovati da će djela kemičara koji su se nakupila tijekom proteklih stoljeća poslužiti novom, savršenijem poznavanju naših potomaka.