Атомът е най-малката частица от химическо вещество, която може да запази свойствата си. Думата "атом" идва от старогръцкото "atomos", което означава "неделим". В зависимост от това колко и какви частици има в един атом, може да се определи химичен елемент.

Накратко за структурата на атома

Как можете накратко да изброите основната информация за е частица с едно ядро, което е положително заредено. Около това ядро ​​има отрицателно зареден облак от електрони. Всеки атом в нормалното си състояние е неутрален. Размерът на тази частица може да бъде изцяло определен от размера на електронния облак, който заобикаля ядрото.

Самото ядро ​​от своя страна също се състои от по-малки частици - протони и неутрони. Протоните са положително заредени. Неутроните не носят никакъв заряд. Протоните и неутроните обаче се комбинират в една категория и се наричат ​​нуклони. Ако основната информация за структурата на атома е необходима накратко, тогава тази информация може да бъде ограничена до изброените данни.

Първи сведения за атома

Древните гърци са подозирали, че материята може да се състои от малки частици. Те вярваха, че всичко, което съществува, е направено от атоми. Подобен възглед обаче беше чисто философски по природа и не можеше да се тълкува научно.

Първият, който получи основна информация за структурата на атома, беше английски учен.Този изследовател успя да открие, че два химични елемента могат да влизат в различни съотношения и всяка такава комбинация ще представлява ново вещество. Например, осем части от елемента кислород водят до въглероден диоксид. Четири части кислород е въглероден окис.

През 1803 г. Далтън открива така наречения закон на множеството съотношения в химията. Използвайки косвени измервания (тъй като тогава нито един атом не можеше да бъде изследван под микроскопите от онова време), Далтън направи заключение за относителното тегло на атомите.

Изследванията на Ръдърфорд

Почти век по-късно основната информация за структурата на атомите беше потвърдена от друг английски химик - ученият предложи модел на електронната обвивка на най-малките частици.

По това време "Планетарният модел на атома" на Ръдърфорд е една от най-важните стъпки, които химията може да направи. Основната информация за структурата на атома показва, че той е подобен на Слънчевата система: електронните частици се въртят около ядрото по строго определени орбити, точно както правят планетите.

Електронна обвивка на атоми и формули на атоми на химични елементи

Електронната обвивка на всеки атом съдържа точно толкова електрони, колкото има протони в ядрото му. Ето защо атомът е неутрален. През 1913 г. друг учен получава основна информация за структурата на атома. Формулата на Нилс Бор е подобна на тази, получена от Ръдърфорд. Според неговата концепция електроните също се въртят около ядрото, разположено в центъра. Бор усъвършенства теорията на Ръдърфорд и внесе хармония в нейните факти.

Още тогава са съставени формули за някои химически вещества. Например, схематично структурата на азотния атом се обозначава като 1s 2 2s 2 2p 3, структурата на натриевия атом се изразява с формулата 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1. Чрез тези формули можете да видите колко електрони се движат във всяка от орбиталите на определено химично вещество.

Модел на Шрьодингер

По-късно обаче този атомен модел също остаря. Основната информация за структурата на атома, известна на науката днес, до голяма степен стана достъпна благодарение на изследванията на австрийския физик

Той предложи нов модел на неговата структура - вълнов модел. По това време учените вече са доказали, че електронът е надарен не само с природата на частица, но също така има свойствата на вълна.

Моделът на Шрьодингер и Ръдърфорд обаче има и общи положения. Техните теории са сходни по това, че електроните съществуват на определени нива.

Такива нива се наричат ​​още електронни слоеве. С помощта на номера на нивото може да се характеризира енергията на електрона. Колкото по-висок е слоят, толкова повече енергия има. Всички нива се броят отдолу нагоре, така че номерът на нивото съответства на неговата енергия. Всеки от слоевете в електронната обвивка на атома има свои собствени поднива. В този случай първото ниво може да има едно подниво, второто - две, третото - три и т.н. (вижте горните електронни формули за азот и натрий).

Още по-малки частици

В момента, разбира се, са открити още по-малки частици от електрона, протона и неутрона. Известно е, че протонът се състои от кварки. Има още по-малки частици от Вселената - например неутриното, което е сто пъти по-малко по размер от кварк и милиард пъти по-малко от протон.

Неутриното е толкова малка частица, че е 10 септилиона пъти по-малка от, например, тиранозавър рекс. Самият тиранозавър е толкова пъти по-малък от цялата видима Вселена.

Основни сведения за структурата на атома: радиоактивност

Винаги е било известно, че нито една химична реакция не може да превърне един елемент в друг. Но в процеса на радиоактивно излъчване това става спонтанно.

Радиоактивността е способността на атомните ядра да се превръщат в други ядра - по-стабилни. Когато хората получиха основна информация за структурата на атомите, изотопите до известна степен можеха да служат като въплъщение на мечтите на средновековните алхимици.

При разпадането на изотопите се излъчва радиоактивно лъчение. Това явление е открито за първи път от Бекерел. Основният вид радиоактивно лъчение е алфа разпадането. Когато се случи, се освобождава алфа частица. Съществува и бета разпад, при който бета частица се изхвърля от ядрото на атома.

Естествени и изкуствени изотопи

В момента са известни около 40 естествени изотопа. Повечето от тях са разположени в три категории: уран-радий, торий и актиний. Всички тези изотопи могат да бъдат намерени в природата – в скали, почва, въздух. Но освен тях са известни и около хиляда изкуствено получени изотопа, които се произвеждат в ядрени реактори. Много от тези изотопи се използват в медицината, особено в диагностиката..

Пропорции в атома

Ако си представим атом, чиито размери са сравними с размерите на международен спортен стадион, тогава визуално можем да получим следните пропорции. Електроните на атома в такъв „стадион“ ще бъдат разположени на самия връх на трибуните. Всеки ще бъде по-малък от главата на карфица. Тогава ядрото ще бъде разположено в центъра на това поле и размерът му няма да бъде по-голям от размера на грахово зърно.

Понякога хората питат как всъщност изглежда един атом. Всъщност той буквално не прилича на нищо – не поради причината, че използваните в науката микроскопи не са достатъчно добри. Размерите на атома са в тези области, където понятието „видимост“ просто не съществува.

Атомите са много малки по размер. Но колко малки са тези размери в действителност? Факт е, че най-малкото зрънце сол, едва видимо за човешкото око, съдържа около един квинтилион атома.

Ако си представим атом с такъв размер, който може да се побере в човешка ръка, тогава до него ще има вируси с дължина 300 метра. Бактериите ще бъдат дълги 3 км, а дебелината на човешки косъм ще бъде 150 км. В легнало положение той би могъл да излезе извън границите на земната атмосфера. И ако такива пропорции бяха валидни, тогава един човешки косъм можеше да достигне дължината на Луната. Това е толкова сложен и интересен атом, който учените продължават да изучават и до днес.

> Колко атома има във Вселената?

Разбирам, колко атома има във Вселената: как е изчислено, размерът на видимата Вселена, историята на раждането и развитието със снимки, броят на звездите, масата, изследванията.

Със сигурност всеки знае, че Вселената е мащабно място. Според общи оценки само 93 милиарда светлинни години се отварят пред нас („Видима Вселена“). Това е огромен брой, особено ако не забравяме, че това е само частта, която е достъпна за нашите устройства. И при такива обеми не би било странно да се предположи, че количеството на веществото също трябва да бъде значително.

Интересно е да започнем да изучаваме въпроса в малък мащаб. В крайна сметка нашата Вселена съдържа 120-300 секстилиона звезди (1,2 или 3 x 10 23). Ако увеличим всичко до атомно ниво, тогава тези числа изглеждат просто немислими. Колко атома има във Вселената?

Според изчисленията се оказва, че Вселената е изпълнена с 10 78 -10 82 атома. Но дори тези показатели не отразяват точно колко вещество съдържа. По-горе беше споменато, че можем да разберем 46 милиарда светлинни години във всяка посока, което означава, че не можем да видим цялата картина. Освен това Вселената непрекъснато се разширява, което отдалечава обектите от нас.

Неотдавна немски суперкомпютър даде резултат, показващ, че в полезрението има 500 милиарда галактики. Ако се обърнем към консервативни източници, получаваме 300 милиарда. Една галактика може да побере 400 милиарда звезди, така че общият брой във Вселената може да достигне 1,2 x 10 23 – 100 секстилиона.

Средното тегло на една звезда е 10 35 грама. Общо тегло – 10 58 грама. Изчисленията показват, че всеки грам съдържа 10 24 протона или същия брой водородни атоми (един водород съдържа един протон). Общо получаваме 10 82 водорода.

Ние приемаме видимата Вселена като основа, в рамките на която това количество трябва да бъде разпределено равномерно (над 300 милиона светлинни години). Но в по-малък мащаб материята ще създаде струпвания от светеща материя, за която всички знаем.

За да обобщим, повечето от атомите на Вселената са концентрирани в звезди, създавайки галактики, които се обединяват в купове, които от своя страна образуват суперкупове и завършват всичко това с образуването на Великата стена. Това е с увеличение. Ако отидете в обратната посока и вземете по-малък мащаб, тогава клъстерите са пълни с облаци с прах, газ и друга материя.

Материята има тенденция да се разпространява изотропно. Тоест всички небесни области са еднакви и всяка съдържа едно и също количество. Пространството е наситено с вълна от мощно изотропно излъчване, равняващо се на 2,725 К (малко над абсолютната нула).

Космологичният принцип гласи за хомогенна Вселена. Въз основа на него може да се твърди, че законите на физиката ще бъдат еднакво валидни навсякъде във Вселената и не трябва да се нарушават в голям мащаб. Тази идея се подхранва и от наблюдения, демонстриращи еволюцията на структурата на Вселената след Големия взрив.

Изследователите са съгласни, че по-голямата част от материята се е образувала по време на Големия взрив и разширяването не добавя нова материя. Механизмите на последните 13,7 милиарда години са разширяване и разпръскване на основните маси.

Но теорията се усложнява от еквивалентността маса-енергия на Айнщайн, която произтича от общата теория на относителността (добавянето на маса постепенно увеличава количеството енергия).

Плътността на Вселената обаче остава стабилна. Съвременните достигат 9,9 х 10 30 грама на cm 3. Тук са концентрирани 68,3% от тъмната енергия, 26,8% от тъмната материя и 4,9% от светещата материя. Оказва се, че плътността е един водороден атом на 4 m 3.

Учените все още не могат да дешифрират свойствата, така че е невъзможно да се каже със сигурност дали те са разпределени равномерно или образуват плътни бучки. Но се смята, че тъмната материя забавя разширяването, но тъмната енергия го ускорява.

Всички дадени числа относно броя на атомите във Вселената са груби оценки. Не забравяйте основната идея: говорим за изчисления на видимата Вселена.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

атом– най-малката химическа частица.

Разнообразието от химични съединения се дължи на различните комбинации на атомите на химичните елементи в молекули и немолекулни вещества. Способността на атома да влиза в химични съединения, неговите химични и физични свойства се определят от структурата на атома. В тази връзка за химията от първостепенно значение е вътрешната структура на атома и на първо място структурата на неговата електронна обвивка.

Модели на атомна структура

В началото на 19 век Д. Далтън възражда атомната теория, опирайки се на основните закони на химията, известни по това време (постоянство на състава, множество съотношения и еквиваленти). Проведени са първите експерименти за изследване на структурата на материята. Но въпреки направените открития (атомите на един и същи елемент имат едни и същи свойства, а атомите на други елементи имат различни свойства, въведена е концепцията за атомна маса), атомът се счита за неделим.

След получаване на експериментални доказателства (края на XIX - началото на XX век) за сложността на структурата на атома (фотоелектричен ефект, катодни и рентгенови лъчи, радиоактивност), беше установено, че атомът се състои от отрицателно и положително заредени частици, които взаимодействат с взаимно.

Тези открития дадоха тласък на създаването на първите модели на структурата на атома. Предложен е един от първите модели Дж. Томсън(1904) (фиг. 1): атомът се представя като „море от положително електричество“ с електрони, които осцилират в него.

След опити с α-частици, през 1911г. Ръдърфорд предложи т.нар планетарен моделатомна структура (фиг. 1), подобна на структурата на Слънчевата система. Според планетарния модел в центъра на атома има много малко ядро ​​със заряд Z e, чиито размери са приблизително 1 000 000 пъти по-малки от размерите на самия атом. Ядрото съдържа почти цялата маса на атома и има положителен заряд. Електроните се движат около ядрото по орбити, чийто брой се определя от заряда на ядрото. Външната траектория на електроните определя външните размери на атома. Диаметърът на атома е 10 -8 cm, докато диаметърът на ядрото е много по-малък -10 -12 cm.

Ориз. 1 Модели на атомната структура според Томсън и Ръдърфорд

Експериментите за изучаване на атомните спектри показаха несъвършенството на планетарния модел на структурата на атома, тъй като този модел противоречи на линейната структура на атомните спектри. Въз основа на модела на Ръдърфорд, доктрината на Айнщайн за светлинните кванти и квантовата теория на Планк за радиацията Нилс Бор (1913)формулиран постулати, която се състои теория за структурата на атома(Фиг. 2): електронът може да се върти около ядрото не във всяка, а само в някои специфични орбити (стационарни), движейки се по такава орбита, той не излъчва електромагнитна енергия, радиация (поглъщане или излъчване на квант електромагнитна енергия ) възниква по време на преход (подобен на скок) на електрон от една орбита към друга.

Ориз. 2. Модел на структурата на атома по Н. Бор

Натрупаният експериментален материал, характеризиращ структурата на атома, показа, че свойствата на електроните, както и на други микрообекти, не могат да бъдат описани въз основа на понятията на класическата механика. Микрочастиците се подчиняват на законите на квантовата механика, които станаха основа за създаването модерен модел на структурата на атома.

Основните тези на квантовата механика:

- енергията се излъчва и поглъща от телата на отделни порции - кванти, следователно енергията на частиците се променя рязко;

- електроните и другите микрочастици имат двойнствена природа - проявяват свойствата както на частици, така и на вълни (дуалност вълна-частица);

— квантовата механика отрича наличието на определени орбити за микрочастиците (за движещите се електрони е невъзможно да се определи точната позиция, тъй като те се движат в пространството близо до ядрото, можете да определите само вероятността да намерите електрон в различни части на пространството).

Пространството в близост до ядрото, в което вероятността за намиране на електрон е доста висока (90%), се нарича орбитален.

Квантови числа. Принципът на Паули. Правилата на Клечковски

Състоянието на електрона в атома може да се опише с четири квантови числа.

н– основно квантово число. Характеризира общия енергиен резерв на електрона в атома и номера на енергийното ниво. n приема цели числа от 1 до ∞. Електронът има най-ниска енергия, когато n=1; с увеличаване на n – енергията. Състоянието на атома, когато неговите електрони са на такива енергийни нива, че общата им енергия е минимална, се нарича основно състояние. Състояния с по-високи стойности се наричат ​​възбудени. Енергийните нива са обозначени с арабски цифри според стойността на n. Електроните могат да бъдат подредени в седем нива, следователно n всъщност съществува от 1 до 7. Основното квантово число определя размера на електронния облак и определя средния радиус на електрона в атома.

л– орбитално квантово число. Характеризира енергийния резерв на електроните в поднивото и формата на орбиталата (Таблица 1). Приема цели числа от 0 до n-1. l зависи от n. Ако n=1, тогава l=0, което означава, че има 1-во подниво на 1-во ниво.

аз– магнитно квантово число. Характеризира ориентацията на орбиталата в пространството. Приема цели числа от –l до 0 до +l. Така, когато l=1 (p-орбитала), m e приема стойности -1, 0, 1 и ориентацията на орбиталата може да бъде различна (фиг. 3).

Ориз. 3. Една от възможните ориентации в пространството на p-орбиталата

с– спиново квантово число. Характеризира собственото въртене на електрона около неговата ос. Приема стойности -1/2(↓) и +1/2(). Два електрона в една и съща орбитала имат антипаралелни спинове.

Определя се състоянието на електроните в атомите принцип на Паули: един атом не може да има два електрона с еднакъв набор от всички квантови числа. Определя се последователността на запълване на орбиталите с електрони Прави Клечковски: орбиталите се запълват с електрони в нарастващ ред на сумата (n+l) за тези орбитали, ако сумата (n+l) е същата, тогава орбиталата с по-малката стойност на n се запълва първа.

Въпреки това, атомът обикновено съдържа не един, а няколко електрона и за да се вземе предвид тяхното взаимодействие помежду си, се използва концепцията за ефективен ядрен заряд - електрон във външното ниво е подложен на заряд, който е по-малък от заряда на ядрото, в резултат на което вътрешните електрони екранират външните.

Основни характеристики на атома: атомен радиус (ковалентен, метален, ван дер Ваалсов, йонен), електронен афинитет, йонизационен потенциал, магнитен момент.

Електронни формули на атоми

Всички електрони на един атом образуват неговата електронна обвивка. Изобразена е структурата на електронната обвивка електронна формула, което показва разпределението на електроните по енергийни нива и поднива. Броят на електроните в едно подниво се обозначава с число, което се записва в горния десен ъгъл на буквата, обозначаваща поднивото. Например водородният атом има един електрон, който се намира в s-поднивото на 1-во енергийно ниво: 1s 1. Електронната формула на хелий, съдържащ два електрона, се записва, както следва: 1s 2.

За елементите от втория период електроните запълват второто енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

Връзка между електронната структура на атома и позицията на елемента в периодичната система

Електронната формула на даден елемент се определя от позицията му в периодичната таблица D.I. Менделеев. По този начин номерът на периода съответства на В елементи от втория период електроните запълват 2-ро енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват В елементите от втория период електроните запълват 2-ро енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

В атомите на някои елементи се наблюдава явлението „скок“ на електрони от външното енергийно ниво към предпоследното. Изтичането на електрони възниква в атомите на медта, хрома, паладия и някои други елементи. Например:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1

енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

Номерът на групата за елементи от основните подгрупи е равен на броя на електроните във външното енергийно ниво; такива електрони се наричат ​​валентни електрони (те участват в образуването на химическа връзка). Валентни електрони за елементи от странични подгрупи могат да бъдат електрони на външно енергийно ниво и d-подниво на предпоследно ниво. Груповият брой на елементите от вторичните подгрупи III-VII групи, както и за Fe, Ru, Os, съответства на общия брой електрони в s-поднивото на външното енергийно ниво и d-поднивото на предпоследното ниво.

Задачи:

Начертайте електронните формули на атомите фосфор, рубидий и цирконий. Посочете валентните електрони.

Отговор:

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Валентни електрони 3s 2 3p 3

37 Rb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 Валентни електрони 5s 1

40 Zr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 2 5s 2 Валентни електрони 4d 2 5s 2

Желанието за състояние с най-ниска енергия е общо свойство на материята. Вероятно знаете за планинските лавини и каменопадите. Тяхната енергия е толкова голяма, че може да помете мостове, къщи и други големи и издръжливи конструкции. Причината за този страхотен природен феномен е, че масата сняг или камъни има тенденция да заема състояние с най-ниска енергия, а потенциалната енергия на физическото тяло в подножието на планината е по-малка, отколкото на склона или върха.

Атомите образуват връзки помежду си по същата причина: общата енергия на свързаните атоми е по-малка от енергията на същите атоми в свободно състояние. Това е много щастливо обстоятелство за вас и мен - в крайна сметка, ако нямаше печалба от енергия при комбинирането на атоми в молекули, тогава Вселената щеше да бъде изпълнена само с атоми на елементи и появата на прости и сложни молекули, необходими за съществуването на живот би било невъзможно.

Атомите обаче не могат да се свързват случайно един с друг. Всеки атом е способен да се свързва с определен брой други атоми, като свързаните атоми са разположени в пространството по строго определен начин. Причината за тези ограничения трябва да се търси в свойствата на електронните обвивки на атомите или по-точно в свойствата външенелектронни обвивки, с които атомите взаимодействат помежду си.

Завършената външна електронна обвивка има по-малка (т.е. по-благоприятна за атома) енергия от непълната. Според правилото на октета, завършената обвивка съдържа 8 електрона:

Това са външните електронни обвивки на атомите на благородния газ, с изключение на хелия (n = 1) , чиято пълна обвивка се състои от два s електрона (1s 2 ) само защотостр -няма подниво на 1-во ниво.

Външните обвивки на всички елементи, с изключение на благородните газове, са НЕПЪЛНИ и в процеса на химическо взаимодействие те са ЗАВЪРШЕНИ, когато е възможно.

За да се случи такова „завършване“, атомите трябва или да прехвърлят електрони един към друг, или да ги направят достъпни за обща употреба. Това принуждава атомите да са близо един до друг, т.е. да бъдат свързани с химическа връзка.

Има няколко термина за видовете химични връзки: ковалентен, полярен ковалентен, йонен, метален, донорно-акцепторен, водородени някои други. Въпреки това, както ще видим, всички методи за свързване на частици материя една с друга имат обща природа - това е предоставянето на собствени електрони за обща употреба (по-стриктно - социализацияелектрони), което често се допълва от електростатично взаимодействие между различни заряди, които възникват по време на електронни преходи. Понякога силите на привличане между отделните частици могат да бъдат чисто електростатични. Това е не само привличането между йони, но и различни междумолекулни взаимодействия.

В процеса на развитие на науката химията се сблъска с проблема за изчисляване на количеството вещество за протичане на реакциите и веществата, получени в хода им.

Днес за такива изчисления на химични реакции между вещества и смеси се използва стойността на относителната атомна маса, включена в периодичната таблица на химичните елементи от Д. И. Менделеев.

Химични процеси и влиянието на съотношението на елемента във веществата върху хода на реакцията

Съвременната наука, чрез дефиницията на „относителна атомна маса на химичен елемент“, означава колко пъти масата на атом на даден химичен елемент е по-голяма от една дванадесета от въглероден атом.

С настъпването на ерата на химията нараства необходимостта от прецизно определяне на хода на химичната реакция и нейните резултати.

Следователно химиците непрекъснато се опитваха да решат проблема с точните маси на взаимодействащи елементи в дадено вещество. Едно от най-добрите решения по това време беше да се обвърже с най-лекия елемент. И теглото на неговия атом беше взето за едно.

Историческият ход на броенето на материята

Първоначално се използва водород, а след това кислород. Но този метод на изчисление се оказа неточен. Причината за това е наличието на изотопи с маси 17 и 18 в кислорода.

Следователно наличието на смес от изотопи технически произвежда число, различно от шестнадесет. Днес относителната атомна маса на даден елемент се изчислява въз основа на теглото на въглеродния атом, взет за основа, в съотношение 1/12.

Далтън постави основите за относителната атомна маса на елемент

Само известно време по-късно, през 19 век, Далтън предложи да се извършат изчисления с помощта на най-лекия химичен елемент - водород. На лекции пред своите студенти той демонстрира върху издълбани от дърво фигури как са свързани атомите. За други елементи той използва данни, получени преди това от други учени.

Според експериментите на Лавоазие водата съдържа петнадесет процента водород и осемдесет и пет процента кислород. С тези данни Далтън изчислява, че относителната атомна маса на елемента, който изгражда водата, в този случай кислорода, е 5,67. Грешката в неговите изчисления произтича от факта, че той вярва неправилно по отношение на броя на водородните атоми във водната молекула.

Според него за всеки кислороден атом има един водороден атом. Използвайки данните на химика Остин, че амонякът съдържа 20 процента водород и 80 процента азот, той изчислява относителната атомна маса на азота. С този резултат той стигна до интересно заключение. Оказа се, че относителната атомна маса (формулата на амоняка погрешно е приета с една молекула водород и азот) е четири. В изчисленията си ученият разчита на периодичната система на Менделеев. Според анализа той изчислява, че относителната атомна маса на въглерода е 4,4, вместо приетите по-рано дванадесет.

Въпреки сериозните си грешки, Далтън беше първият, който създаде таблица с някои елементи. Тя претърпява многократни промени по време на живота на учения.

Изотопният компонент на дадено вещество влияе върху стойността на точността на относителното атомно тегло

Когато разглеждате атомните маси на елементите, ще забележите, че точността за всеки елемент е различна. Например, за лития тя е четирицифрена, а за флуора е осемцифрена.

Проблемът е, че изотопният компонент на всеки елемент е различен и не е постоянен. Например обикновената вода съдържа три вида водородни изотопи. Те включват, в допълнение към обикновения водород, деутерий и тритий.

Относителната атомна маса на водородните изотопи е съответно две и три. „Тежката“ вода (образувана от деутерий и тритий) се изпарява по-трудно. Следователно има по-малко изотопи на водата в състояние на пара, отколкото в течно състояние.

Селективност на живите организми към различни изотопи

Живите организми имат селективно свойство към въглерода. За изграждането на органични молекули се използва въглерод с относителна атомна маса дванадесет. Следователно веществата от органичен произход, както и редица минерали като въглища и нефт, съдържат по-малко изотопно съдържание от неорганичните материали.
Микроорганизмите, които обработват и натрупват сяра, оставят след себе си серния изотоп 32. В райони, където бактериите не обработват, делът на серния изотоп е 34, т.е. много по-висок. Именно въз основа на съотношението на сярата в почвените скали геолозите стигат до извода за естеството на произхода на слоя - дали има магмен или седиментен характер.

От всички химични елементи само един няма изотопи - флуорът. Следователно неговата относителна атомна маса е по-точна от другите елементи.

Съществуване на нестабилни вещества в природата

За някои елементи относителната маса е посочена в квадратни скоби. Както можете да видите, това са елементите, разположени след урана. Факт е, че те нямат стабилни изотопи и се разпадат с освобождаване на радиоактивно лъчение. Следователно най-стабилният изотоп е посочен в скоби.

С течение на времето стана ясно, че е възможно да се получи стабилен изотоп от някои от тях при изкуствени условия. Беше необходимо да се променят атомните маси на някои трансуранови елементи в периодичната таблица.

В процеса на синтезиране на нови изотопи и измерване на продължителността на живота им понякога беше възможно да се открият нуклиди с период на полуразпад милиони пъти по-дълъг.

Науката не стои неподвижна, непрекъснато се откриват нови елементи, закони и връзки между различните процеси в химията и природата. Следователно, под каква форма ще се появи химията и периодичната система от химични елементи на Менделеев в бъдеще, след сто години, е неясна и несигурна. Но бих искал да вярвам, че трудовете на химиците, натрупани през изминалите векове, ще служат на нови, по-напреднали знания на нашите потомци.