Ізотопи - це різні види хімічного елемента за складом ядра
пам`ять людини побудована на асоціативно-логічних зв`язках. Тому для нас так важливо впорядкувати дійсність, розподілити її елементи по клітинках і знайти систему. Інакше пам`ять відмовляється слухатися, а розум - аналізувати. Не випадково в історії хімії таким важливим проривом вважається створення таблиці Менделєєва - порядок, система і логіка перемогли. Вплив цього відкриття було таке велике, що надихнуло багатьох. Наприклад, Любищев, геній російського тайм-менеджменту, розробив свою систему для того, щоб створити періодичну таблицю живих організмів. Мета ця досягнута не була, але сам факт доводить важливість логіки для розуміння людиною. Але реальність багатшими красивих схем. Наприклад, в головній таблиці хімії деякі елементи стоять з порушенням порядку по масі. Чому? Відповісти можна одним словом - «ізотопи». Це слово в буквальному розумінні означає «що займають одне місце».
Відео: Географія 19. Склад земної кори. Йєллоустон. Російська Америка - Академія цікавих наук
Працювали багато, пам`ятають не всіх
Таблиця Менделєєва - плід копіткої праці багатьох вчених, а не тільки її творця. Він геніально створив сам принцип і знайшов основні закономірності. А ось цифра маси, яку ви бачите під кожним елементом - плід роботи безлічі хіміків, і крім того, вона не точна. Як так може бути? Можливо, ви коли-небудь звертали увагу, що атомний номер - красиве ціле число. А ось маса - дробове з величезною кількістю знаків після коми. Чому? А винні ті ж ізотопи. Це пояснюється досить просто. Якщо ви подивіться на цифри для елемента «азот», біля цифри атомної маси ви побачите 14,0067. Однак якщо ви «відловити» вільний атом азоту, то він може важити і 10, і 25 атомних одиниць. Різні вони бувають. А в чому ця різниця? Маса ізотопу складається з маси протонів і маси нейтронів. маса протонів - величина постійна, саме вона робить елемент елементом (Азот - азотом). А ось нейтронами атом може бути як багатий, так і бідний. У прикладі з азотом їх може бути і 18, і всього 3 штуки. Ізотопи - це види атомів елемента в залежності від кількості нейтронів в ядрі. У азоту зустрічається 16 ізотопів. У деяких інших елементів буває і більше.
Відео: Молекула. Атом. речовина
А що робити вченому?
Відео: Вплив радіоактивного випромінювання на живі організми
Якби ви були вченими, як би ви вчинили? Як би записали масу в таблицю для розрахунків? Можна було, звичайно, взяти середнє арифметичне. Але дуже багато ізотопи - це об`єкти досить нестабільні, частина з них - штучно створені. Тому неправильно було б проводити розрахунки з орієнтацією на неточні дані. Вчені надійшли по-іншому - вони розрахували атомну масу елемента пропорційно природного поширеності того чи іншого ізотопу. В результаті ймовірність того, що при довільному пошуку вам попався саме ізотоп в 14 одиниць маси, дуже велика. Ядро ізотопу, знайденого випадково, швидше за все, буде містити 7 протонів і 7 нейтронів.
причини неточності
Чому ж атомна маса не зовсім точна? Тому що висновок про неї зроблений індуктивно - від часткового до загального. Ми не знаємо точний склад Землі під корою, ми не досліджували геологічно навіть просто всю поверхню Землі. Тому цифра атомної маси - імовірнісна. Вона заснована на тих знаннях, які люди мають на сьогодні. Чому ж вчених це задовольняє? Тому що велика точність потрібна лише для молекулярної фізики, для банальних розрахунків кількостей похибкою можна знехтувати. А ось порушення порядку по масі об`яняется тим, що для хімічних властивостей важливо кількість заряджених частинок - протонів. І саме за кількістю протонів елементи і збудовані послідовно.
