Релативна атомска маса елемента у хемији и историја његове дефиниције

У процесу развоја науке, хемија се суочила са проблемом израчунавања количине супстанце за извођење реакција и супстанци које су добиле у току.

Данас се за таква израчунавања хемијске реакције између супстанци и смеша користи вредност релативне атомске масе која је наведена у периодичној табели хемијских елемената ДИ Менделејева.

Хемијски процеси и утицај учешћа елемента у супстанцама на ток реакције

Модерна наука под дефиницијом "релативне атомске масе хемијског елемента" значи колико пута је маса атома датог хемијског елемента већа од једне дванаестине атома угљеника.

Са рођењем ера хемије, расла је потреба за прецизним дефиницијама курса хемијске реакције и њених резултата. Стога су хемичари стално покушавали да реше проблем тачних маса интеракционих елемената у супстанци. Једна од најбољих одлука у то вријеме била је везана за најлакши елемент. А тежина њеног атома је узета као јединица.

Историјски ток бројања супстанци

У почетку је коришћен водоник, затим кисеоник. Али овај метод израчунавања је био нетачан. Разлог томе је присуство изотопа масе 17 и 18 у кисеонику.

Према томе, имајући мешавину изотопа, технички је примљен број који није шеснаест. Тренутно, релативна атомска маса елемента се израчунава на основу тежине атома угљеника узетог као основа, у односу 1/12.

Далтон је поставио темеље за релативну атомску масу елемента

Тек касније, у 19. веку, Далтон је предложио израчунавање најлакшег хемијског елемента, водоника. На предавањима за своје ученике, он је демонстрирао на дрвету изрезбарене фигуре како су атоми повезани. За друге елементе, користио је податке које су претходно добили други научници.

Према Лавоисиеровим експериментима, вода садржи петнаест посто водика и осамдесет пет посто кисика. Овим подацима Далтон је израчунао да је релативна атомска маса елемента који је део воде, у овом случају кисеоника, 5,67. Погрешност његових калкулација је последица чињенице да је сматрао погрешним у погледу броја атома водоника у молекулу воде.

По његовом мишљењу, постојао је један атом водоника по атому кисеоника. Користећи податке хемичара Аустина да је 20% водоника и 80% азота у саставу амонијака, он је израчунао која је релативна атомска маса азота једнака. Са овим резултатом дошао је до занимљивог закључка. Показало се да је релативна атомска маса (формула амонијака погрешно усвојена са једним молекулом водоника и азота) четири. У својим прорачунима, научник се ослањао на периодни систем Мендељејева. Према анализи, он је израчунао да је релативна атомска маса угљеника 4,4, уместо претходно прихваћених дванаест.

Упркос озбиљним грешкама, Далтон је први направио табелу неких елемената. Она је подвргнута поновним променама током живота научника.

Изотопна компонента супстанце утиче на тачност релативне атомске тежине

Када се разматрају атомске масе елемената, може се приметити да је тачност сваког елемента различита. На пример, у литијуму је четвороцифрена, ау флуору осам-цифрена. Проблем је у томе што је изотопска компонента сваког елемента сопствена и нестална. На пример, у обичној води постоје три врсте изотопа водоника. Ови, поред уобичајеног водоника, укључују деутеријум и трицијум.

Релативна атомска маса изотопа водоника је два, односно три. "Тешка" вода (формирана од деутеријума и тритијума) се испарава. Дакле, у парном стању, изотопи воде су мањи него у текућем стању.

Селективност живих организама према различитим изотопима

Живи организми имају селективно својство у односу на угљик. За изградњу органских молекула, угљеник се користи са релативном атомском масом од дванаест. Стога, супстанце органског порекла, као и бројне минерале, као што су угаљ и нафта, садрже мање изотопске компоненте него неоргански материјали.
Микроорганизми који процесирају и акумулирају сумпор остављају изотоп сумпора 32. У подручјима гдје бактерије не обрађују, удио изотопа сумпора је 34, односно много већи. Управо на основу односа сумпора у стенама тла геолози долазе до закључка о природи поријекла слоја - било да је ријеч о магматској природи или седиментацији.

Од свих хемијских елемената, само један нема изотопа - флуор. Због тога је његова релативна атомска маса тачнија од других елемената.

Постојање у природи нестабилних супстанци

Неки елементи имају релативну масу у углатим заградама. Као што видите, то су елементи који се налазе након уранијума. Чињеница је да они немају стабилне изотопе и пропадају са ослобађањем радиоактивног зрачења. Стога је најстабилнији изотоп наведен у заградама. Временом се показало да неки од њих могу имати стабилан изотоп у вештачким условима. Било је потребно променити атомске масе неких трансуранских елемената у периодном систему Мендељејева.

У процесу синтезе нових изотопа и мерења њиховог очекиваног животног века, понекад је било могуће детектовати нуклиде са полу-животом милион пута дуже.

Наука не стоји мирно, стално се откривају нови елементи, закони, међуодноси различитих процеса у хемији и природи. Дакле, у каквој ће се форми појавити хемија и периодични систем Мендељејевих хемијских елемената у будућности, за сто година од сада, то је неодређено и неизвесно. Али желим да верујем да ће радови хемичара који су се акумулирали током протеклих векова служити новом, савршенијем познавању наших потомака.