La massa atomica relativa di un elemento in chimica e la storia della sua definizione

Nel processo di sviluppo della scienza, la chimica ha affrontato il problema del calcolo della quantità di una sostanza per l'esecuzione di reazioni e delle sostanze ottenute nel corso.

Oggi, per tali calcoli della reazione chimica tra sostanze e miscele, viene utilizzato il valore della massa atomica relativa elencata nella tavola periodica degli elementi chimici di DI Mendeleev.

Processi chimici e influenza della quota di un elemento in sostanze sul corso della reazione

La scienza moderna sotto la definizione di "massa atomica relativa di un elemento chimico" indica quante volte la massa di un atomo di un dato elemento chimico è più di un dodicesimo di un atomo di carbonio.

Con la nascita dell'era della chimica, la necessità di definizioni precise del corso di una reazione chimica e dei suoi risultati è cresciuta. Pertanto, i chimici hanno costantemente cercato di risolvere il problema delle masse esatte di elementi interagenti in una sostanza. Una delle migliori decisioni in quel momento era vincolante per l'elemento più leggero. E il peso del suo atomo è stato preso come unità.

Il corso storico delle sostanze di conteggio

Inizialmente, è stato utilizzato idrogeno, quindi ossigeno. Ma questo metodo di calcolo era impreciso. La ragione di ciò era la presenza di isotopi con una massa di 17 e 18 in ossigeno.

Pertanto, avendo una miscela di isotopi, tecnicamente ha ricevuto un numero diverso da sedici. Allo stato attuale, la massa atomica relativa dell'elemento è calcolata sulla base del peso dell'atomo di carbonio preso come base, nel rapporto 1/12.

Dalton ha posto le basi per la massa atomica relativa di un elemento

Solo qualche tempo dopo, nel 19 ° secolo, Dalton suggerì di calcolare l'elemento chimico più leggero, l'idrogeno. Durante le lezioni ai suoi studenti, ha dimostrato su figure scolpite nel legno come gli atomi sono collegati. Per altri elementi, ha utilizzato dati precedentemente ottenuti da altri scienziati.

Secondo gli esperimenti di Lavoisier, l'acqua contiene il quindici percento di idrogeno e l'ottantacinque percento di ossigeno. Con questi dati, Dalton ha calcolato che la massa atomica relativa dell'elemento che fa parte dell'acqua, in questo caso l'ossigeno, è 5.67. L'errore dei suoi calcoli è dovuto al fatto che considerava errato il numero di atomi di idrogeno in una molecola d'acqua.

Secondo lui, c'era un atomo di idrogeno per atomo di ossigeno. Usando i dati del chimico Austin che il 20 percento dell'idrogeno e l'80 percento dell'azoto sono nella composizione dell'ammoniaca, ha calcolato a cosa corrisponde la massa atomica relativa dell'azoto. Con questo risultato, arrivò a una conclusione interessante. Si è scoperto che la massa atomica relativa (la formula dell'ammoniaca è stata erroneamente adottata con una molecola di idrogeno e azoto) è quattro. Nei suoi calcoli, lo scienziato faceva affidamento sulla tavola periodica di Mendeleev. Secondo l'analisi, ha calcolato che la massa atomica relativa del carbonio è 4,4, invece dei dodici precedentemente accettati.

Nonostante i suoi gravi fallimenti, è stata la Dalton a creare per la prima volta un tavolo con alcuni elementi. Ha subito ripetuti cambiamenti durante la vita di uno scienziato.

La componente isotopica della sostanza influenza l'accuratezza del peso atomico relativo

Quando si considerano le masse atomiche di elementi, si può notare che la precisione di ciascun elemento è diversa. Ad esempio, nel litio è a quattro cifre e in fluoro - a otto cifre. Il problema è che la componente isotopica di ogni elemento è sua e non permanente. Ad esempio, nell'acqua ordinaria ci sono tre tipi di isotopi dell'idrogeno. Questi, oltre al solito idrogeno, includono deuterio e trizio.

La massa atomica relativa degli isotopi di idrogeno è due e tre, rispettivamente. L'acqua "pesante" (formata da deuterio e trizio) evapora peggio. Pertanto, allo stato di vapore, gli isotopi dell'acqua sono inferiori allo stato liquido.

La selettività degli organismi viventi ai diversi isotopi

Gli organismi viventi hanno una proprietà selettiva rispetto al carbonio. Per costruire molecole organiche, il carbonio è usato con una massa atomica relativa di dodici. Pertanto, le sostanze di origine organica, così come un certo numero di minerali, come carbone e petrolio, contengono meno componenti isotopici rispetto ai materiali inorganici.
I microrganismi che processano e accumulano zolfo lasciano dietro un isotopo di zolfo 32. Nelle aree in cui i batteri non si trasformano, la proporzione di isotopo di zolfo è 34, cioè molto più alta. È proprio sulla base del rapporto dello zolfo nelle rocce del suolo che i geologi giungono alla conclusione sulla natura dell'origine dello strato, sia esso di natura magmatica o sedimentaria.

Di tutti gli elementi chimici, solo uno non ha isotopi - fluoro. Pertanto, la sua massa atomica relativa è più accurata di altri elementi.

Esistenza in natura di sostanze instabili

Alcuni elementi hanno una massa relativa tra parentesi quadre. Come puoi vedere, questi sono elementi localizzati dopo l'uranio. Il fatto è che non hanno isotopi stabili e decadono con il rilascio di radiazioni radioattive. Pertanto, l'isotopo più stabile è indicato tra parentesi. Nel corso del tempo, si è scoperto che alcuni di loro possono avere un isotopo stabile in condizioni artificiali. È stato necessario modificare le masse atomiche di alcuni elementi transuranici nella tavola periodica di Mendeleev.

Nel processo di sintesi di nuovi isotopi e misurazione della loro aspettativa di vita, a volte era possibile rilevare nuclidi con un'emivita di milioni di volte più lunga.

La scienza non si ferma, nuovi elementi, leggi, interrelazioni di vari processi nella chimica e nella natura vengono costantemente scoperti. Pertanto, in che modo la chimica e il sistema periodico degli elementi chimici di Mendeleev appariranno in futuro, tra cento anni, è vago e incerto. Ma voglio credere che le opere dei chimici accumulate nei secoli scorsi serviranno una nuova e più perfetta conoscenza dei nostri discendenti.