Ирина Рудерфер
Высший разум
(120361)
14 лет назад
Здесь маловато места, подробнее посмотрите в ссылке, но вот часть информации:
Сначала, со времен Дальтона за единицу измерения атомных масс принимали массу атома водорода. Для химиков это было не очень удобно, так для нахождения атомных масс других элементов надо было анализировать их соединения с водородом (в предположении, что известны валентности элементов, то есть соотношение числа атомов в веществе) . Однако очень многие элементы, среди которых – почти все металлы, не образуют с водородом устойчивых соединений постоянного состава. Поэтому химики чаще всего анализировали значительно более распространенные и устойчивые соединения различных элементов с кислородом и таким образом находили их атомные массы относительно кислорода. Пока стандартом оставался атом водорода, необходимо было пересчитывать полученные значения, используя известное соотношение масс Н и О.
в 1860 Стас предложил изменить атомную единицу массы и выбрать в качестве нового стандарта атом кислорода. Это было разумно: любое следующее уточнение отношения масс атомов Н и О теперь влияло только на атомную массу водорода. В результате в 1906 была утверждена так называемая кислородная шкала: масса атома кислорода принималась равной 16,000, а единицей измерения стала 1/16 этой массы. При этом относительные атомные массы всех элементов увеличились примерно на 0,8%. С конца прошлого века все химики стали пользоваться кислородной единицей для измерения относительных атомных масс.
Но после открытия изотопов необходимо было иметь еще более точные значения атомных масс. И тут выяснилось, что такая удобная кислородная шкала Стаса для этого совершенно не годится!
Природный кислород – это смесь трех стабильных изотопов; каждый из них имеет в ядре по 8 протонов, а вот число нейтронов у них разное – 8 (так называемый кислород-16, его обозначают также 16O), 9 (17O) и 10 (18O). (Сумма числа протонов и нейтронов называется массовым числом (А) ; очевидно, что А всегда целое) . Легкий изотоп кислорода в природной смеси преобладает (его больше 99,762%), второго – всего 0,038%, третьего – 0,200%. Для использования кислородной единицы это было бы не страшно, если бы соотношение изотопов в природном кислороде всегда было строго постоянным. Однако это не так: данное соотношение, хотя и в очень слабой степени, все же колеблется, а с ним и усредненная атомная масса смеси изотопов кислорода – в пределах нескольких десятитысячных долей кислородной единицы. В 1960 Генеральная ассамблея Международного союза теоретической и прикладной физики (ИЮПАП) , а в 1961 конгресс Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) утвердили так называемую углеродную шкалу: в качестве единицы массы была принята 1/12 часть массы изотопа углерода 12C (этот изотоп в природной смеси преобладает – его 98,9%; остальные 1,1% приходятся на изотоп 13С) . Причин для перехода на углеродную шкалу было достаточно. Во-первых, ее введение вызвало необходимость уменьшить значения всех атомных масс всего лишь в 1,000043 раза (или на 0,0043%). Таким образом, прежние относительные атомные массы примерно для половины химических элементов оставались практически неизменными, а для остальных изменились весьма незначительно (например, для кислорода с 16,0000 до 15,9994). Во-вторых, атомы углерода – основа огромного числа органических соединений, а атомная масса углерода какой была (12,011), такой в новой шкале и осталась. Атомная масса водорода – второго по значению элемента в органической химии также практически не изменилась. Это было очень удобно с точки зрения многочисленных расчетов по результатам анализов органических соединений. Наконец, с экспериментальной точки зрения атомы 12C более удобны для точных измерений масс, чем 16O. Новую единицу массы назвали «углеродной» (таким образом, в науке у. е. – это не условная, а углеродная единица!) .
Тим Ю
Ученик
(116)
4 года назад
Потому что атом углерода состоит из 6 протов, 6нейтронов и 6 электронов. Масса протона и нейтрона равна 1.67х10^-27 г. Масса электрона значительно меньше этого значения, поэтому оной можно пренебречь. Если взять ядро, которое состоит из 12 частиц одинаковой массы, разделить его на 12, получится, как раз таки масса протона. Привязка идет не к углероду, как таковому, привязка идет к массе протона. Почему углерод, а потому что у него два изотопа, углерода-13 в сравнении с углеродом-12 очень мало. У других элементов изотопов больше и встречаются они в больших, относительно друг друга, количествах