Przesunięcie Elementu: Układ Okresowy Otrzymuje Zmiany Masy

{h1}

Dziesięć pierwiastków, które pomagają stworzyć wszechświat, w tym węgiel, zmienia bardzo swoje masy atomowe.

Dziesięć elementów, które pomagają stworzyć wszechświat, w tym węgiel, na którym opiera się nasza biologia i tlen w powietrzu, którym oddychamy, zmieniają się teraz w niespotykany sposób - zmieniają się ich masy atomowe.

Naukowcy nie wynaleźli żadnego magicznego sposobu na przekształcenie mas wszystkich tych pierwiastków. Zamiast tego aktualizują coś, co często uważa się za stałe natury w układzie okresowym.

„Przez ponad półtora wieku wielu uczyło się używania standardowych odważników atomowych - jednej wartości - znajdujących się na wewnętrznej stronie okładki podręczników chemicznych i na układzie okresowym pierwiastków” - powiedział fizyk Michael Wieser z University of Calgary. „W miarę udoskonalania technologii odkryliśmy, że liczby na naszym wykresie nie są tak statyczne, jak wcześniej sądziliśmy”.

Standardowa masa atomowa pierwiastka, który składa się z jednego rodzaju atomu, oparta jest na masie jego atomów. Problem, którym obecnie zajmują się naukowcy, wynika z faktu, że atomy te nie zawsze mają takie same masy. Podczas gdy wszystkie atomy tworzące element mają tę samą liczbę protonów, pierwiastki mają warianty znane jako izotopy, które mają różną liczbę neutronów w swoich jądrach, dzięki czemu niektóre są lżejsze lub cięższe niż inne.

Niektóre pierwiastki mają więcej niż jeden stabilny izotop. Na przykład węgiel ma dwa - węgiel-12 i węgiel-13. (Liczby w każdym izotopie pokazują, ile cząstek mają w swoich jądrach - węgiel-12 ma sześć protonów i sześć neutronów.) W przeszłości, aby dać standardową masę atomową dla tych pierwiastków, naukowcy uśrednili masy atomowe tych izotopów na podstawie tego, jak powszechne są te izotopy - im więcej jest izotopów, tym większą rolę odgrywa on w standardowej masie atomowej.

Jednak ilość izotopu może mieć różny charakter, co prowadzi do zmian masy atomowej pierwiastka. Na przykład powszechnie wiadomo, że siarka ma standardową masę atomową 32,065, ale jej rzeczywista masa atomowa może wynosić od 32,059 do 32,076, w zależności od miejsca znalezienia pierwiastka.

Te niewielkie różnice w masie atomowej pierwiastka mogą mieć duży wpływ na badania i przemysł. Na przykład dokładne pomiary obfitości izotopów węgla są wykorzystywane do określenia czystości i źródła żywności, takiej jak miód i wanilia. Pomiary izotopowe azotu, chloru i innych pierwiastków pomagają śledzić zanieczyszczenia w strumieniach i wodach gruntowych. W badaniach nad dopingiem sportowym naukowcy mogą zidentyfikować testosteron poprawiający wydajność w ludzkim ciele, ponieważ masa atomowa węgla w naturalnym ludzkim testosteronie jest wyższa niż w farmaceutycznym testosteronie.

„Istnieje wiele praktycznych informacji, które możemy uzyskać, znając masę atomową, wszystkie te znaczące problemy i problemy, w których znajomość obfitości izotopów atomowych może odgrywać kluczową rolę”, powiedział Wieser dla WordsSideKick.com. Pełni funkcję sekretarza Komisji Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) ds. Obfitości Izotopów i Wag Atomowych, która nadzoruje ocenę i rozpowszechnianie wartości masy atomowej.

Teraz, po raz pierwszy w historii, standardowe masy atomowe 10 pierwiastków - wodoru, litu, boru, węgla, azotu, tlenu, krzemu, siarki, chloru i talu - zostaną wyrażone w nowy sposób, który będzie dokładniej odzwierciedlał sposób, w jaki elementy te występują w naturze. Zamiast pojedynczych wartości zostaną one wyrażone jako przedziały, mające górne i dolne granice, w celu dokładniejszego przeniesienia zmian masy atomowej. Na przykład standardowa masa atomowa węgla jest wymieniona jako przedział między 12.0096 a 12.0116.

Pozostałe pierwiastki na układzie okresowym pozostają takie same, ponieważ pierwiastki z tylko jednym stabilnym izotopem nie wykazują zmian w ich masach atomowych. Na przykład standardowe masy atomowe fluoru, glinu, sodu i złota są stałe, a ich wartości są znane z więcej niż sześciu miejsc po przecinku.

Zmiany te mogą wydawać się mylące dla studentów i naukowców. Jakiej liczby powinni użyć w teście lub w laboratorium? Ostatecznie będzie to zależeć od elementu i kontekstu.

Wieser powiedział, że jeśli chcą po prostu wykonać proste obliczenia obejmujące te 10 pierwiastków, mogą użyć pojedynczej wartości zwanej konwencjonalną masą atomową. Jeśli potrzebują większej precyzji - większej liczby miejsc po przecinku - mogą wyszukać wartość masy atomowej dla konkretnego kontekstu, jaki mają na myśli. Na przykład „bor w wodzie morskiej ma bardzo wąski zakres masy atomowej, więc mógłbym wybrać wartość 10,818”, chemik badawczy Tyler Coplen, dyrektor Reston Stable Isotope Laboratory z US Geological Survey, który pracował nad tymi zmianami dla 15 lat, powiedział WordsSideKick.com.

Coplen i Wieser powiedzieli, że byli całkowicie zaskoczeni uwagą, jaką otrzymała ta zmiana.

„Ludzie mogą pamiętać, jak siedzieli na zajęciach z chemii ze stołem okresowym zawieszonym na ścianie i po zobaczeniu, że niektóre pierwiastki, takie jak sód lub złoto, były mierzone z niewiarygodną precyzją, zastanawiali się, dlaczego innym, takim jak siarka i ołów, nie mierzono ta sama precyzja - powiedział Wieser. „Teraz ta zmiana może na to odpowiedzieć”.

Zmiany te stały się oficjalne, kiedy IUPAC opublikował je online 12 grudnia w czasopiśmie Pure and Applied Chemistry.

  • Twisted Physics: 7 ostatnich zaskakujących ustaleń
  • Top 10 największych tajemnic w nauce
  • 10 wydarzeń, które zmieniły historię


Suplement Wideo: .




Badania


Wyciek Ropy Bp Zmienił Zdanie W Kwestiach Środowiskowych
Wyciek Ropy Bp Zmienił Zdanie W Kwestiach Środowiskowych

Ile Osób Zmarło Na Tornada? (Infografika)
Ile Osób Zmarło Na Tornada? (Infografika)

Science News


Czarne Dziury Są Niesamowite. Dlaczego Ich Nazwy Są Zwykle Tak Nudne?
Czarne Dziury Są Niesamowite. Dlaczego Ich Nazwy Są Zwykle Tak Nudne?

Odra: Objawy I Leczenie
Odra: Objawy I Leczenie

Wysokie Ciśnienie Krwi Związane Z Malejącą Funkcją Mózgu
Wysokie Ciśnienie Krwi Związane Z Malejącą Funkcją Mózgu

Elastyczne „Baterie Origami” Mogą Zasilać Inteligentną Odzież
Elastyczne „Baterie Origami” Mogą Zasilać Inteligentną Odzież

Metoda Ivf Powiązana Z Rozmiarem Niemowląt
Metoda Ivf Powiązana Z Rozmiarem Niemowląt


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com