Elemental Shift: Periodisk Tabel Får Vægtændringer

{h1}

Ti elementer, der bidrager til at udforme universet, herunder kulstof, får deres meget atomvægte ændret.

Ti elementer, der hjælper med at udforme universet, herunder det kulstof, vores biologi er baseret på, og iltet i luften vi trækker vejret, bliver nu ændret på en hidtil uset måde - de ændrer deres meget atomvægte.

Forskere har ikke opfundet nogle magiske måder at omdanne masserne af alle disse elementer. I stedet opdaterer de det, der ofte betragtes som konstant i naturen på det periodiske bord.

"I mere end et halvt århundrede blev mange undervist i at anvende standard atomvægte - en enkelt værdi - fundet på indersiden af ​​kemi lærebøger og på elementernes periodiske tabel", sagde fysiker Michael Wieser på University of Calgary. "Da teknologien er forbedret, har vi opdaget, at tallene på vores diagram ikke er så statiske som vi tidligere har troet."

Standard-atomvægten af ​​et element, der består af en type atom, er baseret på massen af ​​dets atomer. Det problem, som forskere nu løser, er baseret på, at disse atomer ikke altid har de samme masser. Mens alle atomer, der udgør et element, har det samme antal protoner, har elementer varianter kendt som isotoper, der besidder forskellige antal neutroner i deres kerne, hvilket gør nogle lettere eller tyngre end andre.

Visse elementer har mere end en stabil isotop. For eksempel har carbon to-carbon-12 og carbon-13. (Tallene i hver isotop viser, hvor mange partikler de har i deres kerne - kulstof-12 har seks protoner og seks neutroner.) Tidligere har gennemsnitlig videnskabsmænd udgjort atomvægten af ​​disse isotoper for at give en standard atomvægt for disse elementer. baseret på hvor almindelige disse isotoper er - jo mere rigelige en isotop er, desto større rolle spiller den i standard atomvægt.

Imidlertid kan overfladen af ​​en isotop variere i naturen, hvilket fører til variationer i et elements atomvægt. For eksempel er svovl almindeligt kendt for at have en standard atomvægt på 32.065, men dens virkelige atomvægt kan være overalt mellem 32.059 og 32.076, alt efter hvor elementet er fundet.

Disse små variationer i et atoms atomvægt kan afveje tungt på forskning og industri. For eksempel anvendes præcise målinger af mængderne af carbonisotoper til at bestemme renhed og fødekilde, såsom honning og vanille. Isotopmålinger af nitrogen, klor og andre elementer hjælper med at spore forurenende stoffer i vandløb og vand. I sportsdopingundersøgelser kan forskere identificere præstationsfremmende testosteron i den menneskelige krop, fordi atomvægten af ​​kulstof i naturlig humant testosteron er højere end i farmaceutisk testosteron.

"Der er mange praktiske oplysninger, vi kan få fra at kende atomvægt, alle disse betydelige problemer og problemer, hvor kendskab til atomisotop-overflod kan spille en nøglerolle", fortæller Wieser WordsSideKick.com. Han tjener som sekretær for Den Internationale Union for Ren og Anvendt Kemi (IUPAC) Kommissionen om Isotopiske Overflader og Atomvægte, som overvåger evalueringen og formidlingen af ​​atomvægtværdier.

Nu for første gang i historien vil de standard atomvægte på 10 elementer - hydrogen, lithium, bor, kulstof, nitrogen, ilt, silicium, svovl, chlor og tallium - blive udtrykt på en ny måde, der mere præcist afspejler hvordan Disse elementer findes i naturen. I stedet for enkeltværdier vil de blive udtrykt som intervaller med øvre og nedre grænse for mere præcist at formidle variationer i atomvægt. For eksempel er carbonens standardatomvægt angivet som et interval mellem 12.0096 og 12.0116.

De øvrige elementer på det periodiske bord forbliver de samme, da elementer med kun en stabil isotop ikke viser variationer i deres atomvægte. For eksempel er standard atomvægten for fluor, aluminium, natrium og guld konstant, og deres værdier er kendt for mere end seks decimaler.

Disse ændringer kan virke forvirrende for elever og forskere. Hvilket nummer skal de bruge på en test eller i laboratoriet? I sidste ende vil det afhænge af elementet og konteksten.

Hvis de bare ønsker at udføre en simpel beregning, der involverer disse 10 elementer, kan de bruge en enkelt værdi kaldet en konventionel atomvægt, siger Wieser. Hvis de har brug for mere præcision - flere decimaler i nummeret - kan de se nærmere på en atomvægtværdi for den specifikke kontekst, de har i tankerne. For eksempel har bor i havvand et meget smalt atomvægtområde, så jeg kunne vælge en værdi på 10.818, "forsker, kemiker Tyler Coplen, direktør for US Geological Survey's Reston Stable Isotope Laboratory, der arbejdede på disse ændringer for over 15 år, fortalte WordsSideKick.com.

Coplen og Wieser sagde, at de var helt overraskede over den opmærksomhed, denne ændring har modtaget.

"Folk kan huske at sidde i en kemi klasse med det periodiske bord hængende på væggen, og efter at have set, at nogle elementer som natrium eller guld blev målt til en utrolig præcision, spekulerede på, hvorfor andre som svovl og bly ikke blev målt til samme præcision, "sagde wieser. "Nu kan denne ændring svare på det."

Disse ændringer blev officielle, da IUPAC offentliggjorde dem online 12. december i tidsskriftet Pure and Applied Chemistry.

  • Twisted Physics: 7 Seneste Mind-Blowing Findings
  • Top 10 Greatest Mysteries in Science
  • 10 begivenheder, der ændrede historien


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com