П’ять елементів в серці періодичної таблиці Менделєєва виявилися не зовсім такими, якими ми їх представляли

Атомний вага деяких елементів варіюється в залежності від того, в якій саме точці Землі ви знаходитесь.

«Ваш учитель хімії, можливо, вам говорив, що «атомні маси — природні константи», але ніщо не може бути далі від істини, ніж це твердження», — розвінчує наші шкільні ілюзії Тайлер Коплен (Tyler Coplen), директор Рестоновской лабораторії стабільних ізотопів (США).

І правда, атомний вага деяких елементів варіюється в залежності від того, в якій саме точці Землі ви знаходитесь.

Переважна частина атомної маси знаходиться в ядрі атома у вигляді протонів і нейтронів (виняток — водень, в ядрі якого один протон). Кількість протонів у ядрі дійсно константним для даного ізотопу; скажімо, у ядра вуглецю їх завжди шість, кисню — вісім, і так далі. А ось число нейтронів може змінюватися від атома до атома, причому у одного і того ж хімічного елемента. Власне, звідси і ізотопи, так що, як бачимо, у цілому підручник за сьомий клас пройшов перевірку фактами.

Так-так, а як же обіцяні коливання ваги в залежності від географії»? Їх, на жаль, не уникнути. Незважаючи на те що багато нестабільні ізотопи, ряд елементів має більше одного стабільного ізотопу. Скажімо, у брому таких два, причому їх поширеність на планеті Земля приблизно однакова: 79Br — 50,56 %, 81Br — 49,44 %. І тут постає проблема:

яку саме атомну масу вказувати в таблиці Менделєєва? Звичайно, можна обійтися «середнім арифметичним», але тоді відмінникам буде здаватися, що в природі домінує штучно одержуваний нестабільний бром-80…

Щоб життя хіміка не здавалася вам чорною ікрою, додамо, що в морській воді і в солях 81Br кілька більш поширений, ніж у живих організмах. Тобто у вас або у омулевой бочці по імені Байкал домінує бром 79Br, а в Червоному і тим паче Мертвому морі — 81Br. У магнію стабільних ізотопів три, і їх поширеність також варіюється у різних навколишніх середовищах. Але який би з ізотопів ви не вибрали за «основний», дія це буде дуже умовним — вже зараз відомо, що на інших планетах Сонячної системи, а також на самому Сонці розподіл стабільних ізотопів може відрізнятися від земного. Тим більше воно може бути іншим у інших зоряних системах. Словом, поки що просто не можна зрозуміти, який ізотоп того ж брому частіше зустрічається на мільярди планет нашої Галактики, не кажучи вже про весь Всесвіт.

Все це змусило Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії (ІЮПАК) заявити, що в разі атомних мас брому і магнію краще використовувати інтервали, ніж просто цифри. Тому атомна маса брому тепер не 79,904, а 79,901–79,907 ([79,901, 79,907]), а магнію — не 24,3050, а 24,304–24,307 ([24,304, 24,307]).

І тут, як ви вже здогадалися, тільки почни, а зупинитися буде дуже важко. Тут же — тобто пару років тому — ІЮПАК замінив «чіткі» атомні маси десяти інших елементів інтервалами, причому зробив це для сверхраспространенных водню і вуглецю. А не так давно та ж операція була виконана з ще трьома елементами — германієм, індієм і ртуттю.

Тайлер Коплен, автор останньої доповіді ІЮПАК, впевнений, що в майбутньому, у міру зростання чутливості приладів, які дозволяють оцінити частки різних ізотопів в тих чи інших районах Землі, та ж історія повториться з іншими елементами, що мають більш одного стабільного ізотопу.

«Комітет ІЮПАК знову збереться в серпні, — повідомляє вчений. — Думаю, ще кільком елементам доведеться змінитися».

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *