Ізотопи - це різні види хімічного елемента за складом ядра
Пам`ять людини побудована на асоціативно-логічних зв`язках. Тому для нас так важливо впорядкувати дійсність, розподілити її елементи по клітинках і знайти систему. Інакше пам`ять відмовляється слухатися, а розум - аналізувати. Невипадково в історії хімії таким важливим проривом вважається створення таблиці Менделєєва - порядок, система і логіка перемогли. Вплив цього відкриття було таке велике, що надихнуло багатьох. Наприклад, Любищев, геній російського тайм-менеджменту, розробив свою систему для того, щоб створити періодичну таблицю живих організмів. Мета ця досягнута не була, але сам факт доводить важливість логіки для розуміння людиною. Але реальність багатшими красивих схем. Наприклад, в головній таблиці хімії деякі елементи стоять з порушенням порядку за масою. Чому? Відповісти можна одним словом - «ізотопи». Це слово в буквальному розумінні означає «займають одне місце».
Працювали багато, пам`ятають не всіх
Таблиця Менделєєва - плід копіткої праці багатьох вчених, а не тільки її творця. Він геніально створив сам принцип і знайшов основні закономірності. А ось цифра маси, яку ви бачите під кожним елементом - плід роботи безлічі хіміків, і крім того, вона неточна. Як так може бути? Можливо, ви коли-небудь звертали увагу, що атомний номер - красиве ціле число. А ось маса - дробове з величезною кількістю знаків після коми. Чому? А винні ті ж ізотопи. Це пояснюється досить просто. Якщо ви подивитеся на цифри для елемента «азот», біля цифри атомної маси ви побачите 14,0067. Однак якщо ви «відловити» вільний атом азоту, то він може важити і 10, і 25 атомних одиниць. Різні вони бувають. А в чому ця різниця? Маса ізотопу складається з маси протонів і маси нейтронів. Маса протонів - величина постійна, саме вона робить елемент елементом (азот - азотом). А ось нейтронами атом може бути як багатий, так і бідний. У прикладі з азотом їх може бути і 18, і всього 3 штуки. Ізотопи - це види атомів елемента в залежності від кількості нейтронів в ядрі. У азоту зустрічається 16 ізотопів. У деяких інших елементів буває і більше.
А що робити вченому?
Якби ви були вченими, як би ви вчинили? Як би записали масу в таблицю для розрахунків? Можна було, звичайно, взяти середнє арифметичне. Але дуже багато ізотопи - це об`єкти вельми нестабільні, частина з них - штучно створені. Тому неправильно було б проводити розрахунки з орієнтацією на неточні дані. Вчені вчинили по-іншому - вони розрахували атомну масу елемента пропорційно природного поширеності того чи іншого ізотопу. У підсумку ймовірність того, що при довільному пошуку вам попався саме ізотоп в 14 одиниць маси, дуже велика. Ядро ізотопу, знайденого випадково, швидше за все, буде містити 7 протонів і 7 нейтронів.
Причини неточності
Чому ж атомна маса не зовсім точна? Тому що висновок про ній зроблено індуктивно - від часткового до загального. Ми не знаємо точний склад Землі під корою, ми не досліджували геологічно навіть просто всю поверхню Землі. Тому цифра атомної маси - імовірнісна. Вона заснована на тих знаннях, які люди мають на сьогодні. Чому ж вчених це задовольняє? Тому що велика точність потрібна лише для молекулярної фізики, для банальних розрахунків кількостей похибкою можна знехтувати. А ось порушення порядку за масою об`яняется тим, що для хімічних властивостей важлива кількість заряджених часток - протонів. І саме за кількістю протонів елементи і збудовані послідовно.
Радіоактивний розпад Радіоактивний розпад - процес, при якому елементарні частинки губляться ядром ізотопу, через що ізотоп стає більш стабільним елементом. Ці субатомні субстанції з величезною швидкістю залишають атом. Розпадаючись, ізотоп випускає радіоактивне гамма-…
Маса нейтрона, протона, електрона - що спільного? Як тільки трапляється зустрітися з невідомим предметом, так обов'язково виникає меркантильно-життєве питання - а скільки це важить. А от якщо це невідоме - елементарна частинка, що тоді? А нічого, питання залишається тим самим: яка ж маса цієї…
Атомна маса: примхливі закономірності Все розмаїття існуючих речовин пояснюється комбінаціями різних видів атомів. Так вийшло, що видів цих атомів - трохи більше сотні на сьогоднішній день. Але вони - хлопці досить примхливі, і об'єднуються один з одним не за правилами комбінаторики, а…
Будова атомного ядра: історія вивчення та сучасні характеристики Будова атомного ядра становить один з найпринциповіших питань сучасної науки. Постійно вироблені в цій області експерименти дозволили вченим не тільки з високим ступенем точності визначити, що з себе представляє атом, але й активно використовувати…
Що таке атом і молекула? Кожен день ми користуємося якимись предметами: беремо їх в руки, здійснюємо над ними будь-які маніпуляції - перевертаємо, розглядаємо, зрештою, ламаємо. А ви ніколи не замислювалися про те, з чого складаються ці предмети? "Чого вже тут думати? З…
Відносна атомна маса була розрахована зусиллями кількох вчених Кожна речовина не є чимось суцільним, воно складається з маленьких частинок, що представляють собою молекули. Молекули з атомів. Звідси можна зробити висновки, що обумовлена маса речовини може охарактеризувати молекули й атоми вхідних елементів.…
Молярна маса кисню. Чому дорівнює молярна маса кисню? Атоми елементів і молекули речовин володіють мізерно малою масою. Для вивчення кількісних відносин, характерних для хімічних реакцій, використовується кілька фізичних величин. Одна з них - молярна маса, яку можна розрахувати для атомів, іонів і…
Склад ядра атома. Ядро атома Питання «З чого складається матерія?», «Яка природа матерії?» Завжди займали людство. Ще з найдавніших часів філософи і вчені шукали відповіді на ці питання, створюючи як реалістичні, так і абсолютно дивовижні і фантастичні теорії і гіпотези. Однак…
Молекула: маса молекули. Розміри і маса молекул Склад речовин складний, хоча утворені вони крихітними частинками - атомами, молекулами, іонами. Молекулярну будову мають багато рідини і гази, а також деякі тверді тіла. З атомів і заряджених іонів складаються метали, багато солі. Всі частинки мають…