Стехиометрические законы химии. Пшестанчик В.Р - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

40
Дальнейшие работы по определению атомных масс в значительной ме-
ре связаны с именем Берцелиуса. Прежде всего, следует отметить, что он
предложил за основу шкалы принять не водород, а кислород, так как прак -
тически все элементы образуют оксиды, в то время как водородные соеди-
нения известны далеко не для всех элементов, и по кислороду определение
атомных масс элементов оказывается более удобным .
В настоящее время известно, что оксидов не образуют только три эле-
мента периодической системы – гелий , неон и аргон. Для всех остальных
элементов оксиды существуют. При этом следует различать выражения «об -
разуют оксиды» и «взаимодействуют с кислородом». Многие элементы с ки-
слородом непосредственно не взаимодействуют ни при каких условиях
(хлор , золото, платина, ксенон и др .). Но их оксиды, тем не менее, известны
и могут быть получены косвенным путем .
Очевидно, массу атома кислорода нельзя принять за единицу, так как
при этом атомные массы более легких элементов будут меньше единицы ,
что не очень удобно. Первоначально Берцелиус принял атомную массу ки-
слорода за 100. Иными словами, можно сказать, что за единицу он принял
1/100 от массы атома кислорода. Но потом оказалось, что удобнее принять
атомную массу кислорода за 16 (т.е. за единицу – 1/16 от массы атома кисло-
рода), так как при этом атомные массы большинства других элементов вы-
ражаются практически целыми числами. Так возникла кислородная шкала
атомных масс, которая просуществовала в химии до середины ХХ века.
Научный авторитет Берцелиуса позволял ему «работать на века» . Как
правило, химики соглашались с его предложениями. Так , в 1813-14 гг. Бер -
целиус предложит изображать символы элементов первыми буквами их ла-
тинских названий (или первой и одной из последующих ). Химики это при-
няли как «руководство к действию». Так и возникла та химическая символи-
ка, которой мы пользуемся и поныне.
Однако в ХХ веке возникли фактически две кислородных шкалы – фи-
зическая и химическая . Дело в том , что элемент кислород в природе пред-
ставлен смесью трех изотопов
,O
16
8
,O
17
8
O
18
8
с резким преобладанием самого легкого. Химики за кислородную единицу
( к . е.) принимали 1/16 от средней массы природной изотопной смеси, а фи-
зики – 1/16 от массы атома изотопа
16
О . Таким образом , «химическая» ки-
слородная единица оказалась чуть «тяжелее» , чем «физическая» (так как в
нее вносят свой , хотя и незначительный , вклад более тяжелые изотопы):
1 к .е. (хим . шкала) =1,6602
.
10
-27
кг
1 к .е. (физ . шкала) =1,6597
.
10
-27
кг
А следовательно, атомная масса элемента А в химической шкале долж -
на быть чуть меньше, чем в физической :
0002751 ,
А
А
. ш . х
. ш . ф
=
                                         40

       Д альнейш ие р аботы п о оп р еделению атом ных м ассв значительной м е-
р е связаны с им енем Бер целиуса. П р еж де всего, следует отм етить, что он
п р едлож ил за основу ш к алы п р инять не водор од, ак ислор од, так к ак п р ак -
тическ и все элем енты обр азую т ок сиды, в то вр ем я к ак водор одныесоеди-
нения из вестны далек о недля всех элем ентов, ип о к ислор оду оп р еделение
атом ных м ассэлем ентов ок азывается болееудобным .
       В настоящ ее вр ем я известно, что ок сидов не обр аз ую ттольк о тр иэле-
м ента п ер иодическ ой систем ы – гелий, неон и ар гон. Д ля всех остальных
элем ентов ок сиды сущ ествую т. П р иэтом следуетр азличатьвыр аж ения «об-
р азую ток сиды» и«взаим одействую тск ислор одом » . М ногиеэлем енты ск и-
слор одом неп оср едственно не вз аим одействую т ни п р и к ак их условиях
(хлор , з олото, п латина, к сенон идр .). Н о их ок сиды, тем нем енее, известны
им огутбытьп олучены к освенным п утем .
       О чевидно, м ассу атом а к ислор ода нельз я п р инять за единицу, так к ак
п р и этом атом ные м ассы более легк их элем ентов будут м еньш е единицы,
что не очень удобно. П ер воначально Бер целиус п р инял атом ную м ассу к и-
слор ода за 100. И ным и словам и, м ож но ск аз ать, что з аединицу он п р инял
1/100 от м ассы атом а к ислор ода. Н о п отом ок азалось, что удобнее п р инять
атом ную м ассу к ислор одаза16 (т.е. з аединицу – 1/16 отм ассы атом ак исло-
р ода), так к ак п р иэтом атом ные м ассы больш инства др угих элем ентов вы-
р аж аю тся п р ак тическ и целым и числам и. Т ак возник лакис ло ро д ная шкала
атом ных м асс, к отор ая п р осущ ествовалав хим иидосер едины ХХ век а.
       Н аучный автор итет Бер целиуса п озволял ем у «р аботать на век а» . К ак
п р авило, хим ик исоглаш ались сего п р едлож ениям и. Т ак , в 1813-14 гг. Бер -
целиус п р едлож ит изобр аж ать сим волы элем ентов п ер вым ибук вам иих ла-
тинск их названий (илип ер вой иодной из п оследую щ их). Хим ик иэто п р и-
нялик ак «р ук оводствок действию » . Т ак ивозник латахим ическ ая сим воли-
к а, к отор ой м ы п ользуем ся ип оныне.
       О днак о в ХХ век евозник лиф ак тическ идвек ислор одных ш к алы – ф и-
з ическ ая и хим ическ ая. Д ело в том , что элем ент к ислор од в п р ир оде п р ед-
ставлен см есью тр ех изотоп ов
                                       16     17    18
                                        8 O , 8 O, 8 O
с р ез к им п р еобладанием сам ого легк ого. Хим ик из ак ислор одную единицу
(к .е.) п р иним али1/16 от с ре д не й м ассы п р ир одной из отоп ной см еси, аф и-
з ик и – 1/16 от м ассы атом а изотоп а 16О . Т ак им обр аз ом , «хим ическ ая» к и-
слор одная единица ок азалась чуть «тяж елее» , чем «ф изическ ая» (так к ак в
неевносятсвой, хотя инезначительный, вк ладболеетяж елыеизотоп ы):
                             1 к .е. (хим . ш к ала) =1,6602.10-27 к г
                             1 к .е. (ф из . ш к ала) =1,6597.10-27 к г
       А следовательно, атом ная м ассаэлем ентаА в хим ическ ой ш к аледолж -
набытьчутьм еньш е, чем в ф изическ ой:
                                      Аф .ш .
                                              = 1,000275
                                      А х.ш .

Страницы