Новости химической науки > Впервые за полтора века веса ряда элементов будут изменены

Впервые в истории атомные массы некоторых элементов, приведенные в Периодической системе Д.И. Менделеева будут изменены – такое изменение должно коснуться бесчисленного количества таблиц Менделеева, висящих во всем мире на стенах химических аудиторий и лабораторий, а также напечатанных в учебниках.

В «новой» таблице, данные для корректировки некоторых атомных весов которой были недавно опубликованы в материалах Международного Союза по теоретической и прикладной химии, (IUPAC) должны измениться атомные массы и форма их представления для десяти элементов – водорода, лития, бора, углерода, азота, кислорода, кремния, серы, хлора и таллия. Новые значения атомных масс более точно отражают изотопное распределение этих элементов в природе.

Как отмечает Майкл Визер (Michael Wieser) из Университета Калгари, секретарь комиссии IUPAC по атомным массам и распространенности изотопов, изучающей распространенность различных изотопов в земной коре и уточняющей значения атомных масс, почти полтора столетия мы пользовались стандартным набором значений атомных весов, определённых еще до таблицы Менделеева или скорректированных при ее создании. Однако аналитические технологии не стоят на месте, и во второй половине ХХ века стало ясно, что атомная масса не является статической для всей земной коры величиной, а зависит зачастую от места извлечения того или иного элемента.

Современные аналитические технологии могут осуществлять точные изменения атомных масс многих элементов, при этом незначительные изменения в значениях атомной массы очень часто могут оказаться важными как для решения исследовательских задач, так и на практике. Например, точное определение распространенности изотопов углерода в образце может использоваться для определения качества пищи или особенностей ее происхождения. Изотопное распределение азота, хлора и ряда других элементов важно для отслеживания перемещения загрязняющих веществ в гидросфере и грунтовых водах. При проведении допинг-контроля различия в изотопном составе могут также оказаться полезными – распределение изотопов в тестостероне, вырабатывающимся организмом человека и фармацевтическом тестостероне различно.

Скорректированные атомные массы 10 элементов теперь будут выражаться в виде интервалов, для которых будет обозначаться наибольшее и наименьшее значение, соответствующее наиболее точно измеренному разбросу атомных масс. Например, для серы в таблице сейчас приводится значение атомной массы 32.065 Да, а в соответствии с новым требованием IUPAC - будет приводится интервал от 32.059 до 32.076 Да, отражающий, что относительная атомная масса зависит от источника элемента. Как отмечает Визер, точное значение атомной массы позволит определить происхождение элемента и его соединения.

Атомные массы элементов, встречающихся в земной коре в виде только одного стабильного изотопа, не различаются в зависимости от нахождения их в земной коре. Так, например, атомные массы фтора, алюминия, натрия и золота постоянны и определенны с точностью до шести цифр после запятой.

Как отмечает заместитель директора IUPAC Фабиен Мейерс (Fabienne Meyers), хотя новая система задания атомных масс в виде интервалов несет существенные преимущества в плане понимания химии и практического применения, он осознает, с какими трудностями столкнутся преподаватели химии и учащиеся, которым придется выбирать единственное значение атомной массы из интервала для применения в химических расчетах и решении задач. Он добавляет, что надеется на то, что преподаватели химии смогут преодолеть эти трудности, привить молодому поколению интерес к химии и подготовить новых исследователей. Фундаментальные изменения в способе представления атомных весов является результатом работ, проводившихся под эгидой IUPAC с 1985 по 2010 год.

Источник: Pure and Applied Chemistry, 2010; 1 DOI: 10.1351/PAC-REP-10-09-14

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #неорганическая химия