Въглеродните Units
В съвременните маси елементи Ar всички стойности са дадени в единици на въглерод, и ако естеството на елемент присъства като смес от изотопи, при условие, че средната им тегло. Но ако естественият кислород # 150; смес от 16 О, 17 О и 18 О, поради относителната атомна маса по-малка от 16? Може би има кислородни изотопи по-лек? официално там # 150; Този 11 О 12 О, О 13, 14 и 15 О О, но те са силно радиоактивни (най-дългия полуживот # 150; 124 секунди), които не се срещат в природата и следователно не могат да правят най-малкото участие на атомната маса на кислород. Между другото, изотопи на кислород са известни с масови числа по-големи от 18 # 150; до 24 А, но те също така почти никога не се срещат в природата (период на полуразпад от дългогодишен # 150; За 19 от 27). Атомната маса на отделните нуклиди са известни с много висока точност. Например, за два естествени изотопи на хлор и Аг = 34,96885272 36,96590262. Защо те не цяло (въпреки че те са по-близо до тях)?
За да се разбере защо това е така, ние сравняваме старата физическа единица на кислород и въглероден момента. Изглежда, че те трябва да бъдат точно същите, тъй като единици за определяне преди атомна маса 16 O (в него 8 протони, 8 неутрони и 8 електрони), разделена на 16, а сега атомна маса 12 С (в него 6 протони, 6 неутрони 6 и електрони) е разделен от 12. Така, ако определи протон маса т.т. мм неутронна маса и електрон ми маса. след това правилата на аритметиката, ние трябва да стигнем до кислородни единици (8MP + 8mn + 8me) / 16 = 1/2 (тр + млн + мен), както и за въглеродни единици (6 мегапиксела + 6mn + 6me) / 12 = 1/2 (тр + + млн ме), т.е. на същата стойност.
Въпреки това, в действителност не е така: дванадесетата на масата на атома на 12 С в продължение на 1/16 от 16-О атоми! Причината е, че по време на образуването на ядрата на отделните протони и неутрони аритметика е "не работи". В сливането на нуклоните в една твърда сърцевина освобождава големи количества енергия; в съответствие с уравнението E = Einstein MC 2. освобождава енергия "носи" с част от масата, и маса на нов атом не е равна на сумата от масите на неговите компоненти. Тази разлика, известен като маса дефект, може да бъде значителна част от масата на ядрата # 150; за някои атоми от около 1%! Най "отслабване" в образуването на атоми с масово число 50 (средата на четвъртия ред на елементите в периодичната таблица). Преди тези елементи масовите дефект се увеличава с увеличаване на атомен номер, след тях # 150; постепенно намалява.
За илюстрация маса дефект сума маса почивка на електрони, протони и неутрони, например, 4 Той атом. В основата на хелий атом на два протона и два неутрони и електрони обвивка # 150; 2 електрони. Общо получаване: 2MP + 2 милиона + 2Me = 2 х 2 + 1.007276 В 1.008665 + 0.000549 х 2 "4.03298 (всички стойности са дадени в съвременните атомни масови единици, т.е. въглеродни единици). И всъщност, на масата на атома 4 Той е 4.00260, което е различно от "Изчислете" във втория знак след десетичната запетая. Сега не е изненадващо, че точната маса на три кислородни изотопи на въглеродните блокове са съответно 15.99491; 16.99913 и 17.99916 и не равно на масови числа (т.е. 16, 17 и 18), а средното тегло на тези изотопи по отношение на тяхното разпространение в природата само равна 15,9994.
Въз основа на масата дефект лесно обясни друг "странност" в относителните атомните маси на елементи. Известно е, че природният водород, представено с две стабилни изотопи с масови номера 1 и 2 (1 99.985% 0.015% H 2 и Н), не изглежда толкова изненадващо, че Аг (Н) малко по-голямо от 2. природен хелий съдържа и двете стабилни изотопи с масови числа 3 и 4, характеризиращ се с хелий-4 в природата само 0.000137%. Въпреки това, смес от естествени изотопи на хелий Аг (He) е не по-малко, но повече от 4! Ето нещо, което тук. За леки елементи в по-голям ядро, отколкото е на нуклоните, толкова по-голяма маса дефекта. Следователно въглерода маса дефект # 150; междинно съединение между хелий и кислород. В същото време по споразумение нуклида маса 12 C се приема равна на 12,0000 гладко, без да се отчита при масов дефект на този ядро. Оказва се, че точната относителна атомната маса на 4 Той (тя е равна на 4,00260) се отклонява от своя масов номер (4) в една посока и 16 О # 150; в друга.
Свързани статии