Химики пересмотрят стандартные атомные массы

Атомные массы 19 разных элементов таблицы Менделеева будут пересмотрены и уточнены. Уточнения рассматривает Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), а затронут они в том числе такие известные металлы как алюминий и золото. Подробности приведены на официальном сайте ИЮПАК.

Изменения затронут алюминий, бериллий, гольмий, золото, иттрий, кадмий, магний, молибден, ниобий, празеодим, селен, скандий, торий, тулий, фосфор, фтор и цезий. Химики предлагают поправки, большая часть которых затрагивает только последние знаки после запятой, однако есть два исключения: масса молибдена вместо 95,96(2) составит 95,95(1), а масса селена выросла с 78,96(3) до 78,971(8) (скобки обозначают ошибку в последней цифре).

Атомная единица массы по определению равна 1/12 массе атома углерода-12 и в первом приближении атомный вес элемента рассчитывается как число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, поскольку масса электрона меньше массы протона примерно в 1836 раз. Однако для точных расчетов необходимо учесть множество дополнительных факторов: например, большинство элементов встречается в виде смеси из нескольких изотопов с разным числом нуклонов в ядре. Даже самый простой элемент, водород, встречается в природе как в виде протия, так и в виде дейтерия, причем дейтерий примерно вдвое тяжелее за счет дополнительного нейтрона. Кроме того, масса ядер всегда несколько меньше массы всех нуклонов за счет переходящей в массу энергии связи. Также далеко не всегда можно пренебрегать массами электронов (которых у урана уже 92). Чистый уран-238, к примеру, имеет атомную массу 238,0507882(20) атомных единиц массы вместо 238 именно за счет описанных эффектов.

Основной вклад в отличие атомной массы элементов от круглых чисел (массовых чисел) вносит, как правило, наличие нескольких изотопов. В новых рекомендациях ИЮПАК предлагается перестать считать одноизотопным элементом торий в связи с обнаружением в глубинных слоях морской воды тех изотопов, которые раньше в природе не находили; кроме того, пересматривается и соотношение изотопов урана. По новым правилам естественным соотношением будет считаться одно ядро урана-235 на 137,8(1) ядер урана-238. Все эти уточнения, как заявляют представители ИЮПАК позволят более точно проводить геохимические расчеты и даже датировать археологические находки.

ИЮПАК утверждает правила, стандарты и определения в области химии. Названия элементов, их стандартные атомные массы, наименования химических соединений и даже определения химических связей утверждаются именно этой международной организацией.