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修改后的元素周期表

修改后的元素周期表图片来源:Clipart.com

元素的周期表在半个世纪中获得了第一次重大修订。


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修改一个教室图标。我是鲍勃·赫森,这里是《科学更新》。

在化学教室的墙上随处可见的元素周期表即将发生历史性的变化。这是第一次,10种元素的原子量,包括氢、碳和氧,将被表示为一个范围,而不是一个单一的数字。美国地质调查局的Ty Coplen说,这是因为一些元素以不同的形式存在,称为同位素,其中一些比另一些更丰富。

Coplen:
我们想要做的是让学生和老师清楚,事实上这些变化是存在的,原子量不是自然常数。

他指的是,他是纯粹和应用化学的国际联盟。研究和技术的进步使得可以确定原子重量范围的上下限制,而不是平均值。我是SAAS,科学学会的鲍勃Hirshonmanbetx注册与登录。


研究的意义

你的科学教室里可能挂着一张元素周期表。它也可能出现在你的科学课本的内页。你可能已经知道了,这是一张包含原子序数对于每个元素(具有它的质子的数量),以及一个原子量。“原子重量”的定义是一个更复杂的:它是给定元素中的原子总数的质量与碳-12原子的重量为1/12的比率。

你也可能从科学课上知道一些元素以不同的形式存在,称为同位素。同位素有相同数量的质子——因此是相同的元素——但中子的数量不同。例如,一个碳原子通常有12个质子和12个中子,但在自然界中也存在13和14个中子的同位素。如果一种元素有不止一种稳定的同位素,那么它的精确原子量可能在不同的样品中有所不同。因此,国际纯与应用化学联合会(IUPAC)决定为每种元素设定标准的平均原子量。这些是元素周期表上公布的权重,被用作各种科学计算的基础。

现在,为了更加精确,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)决定公布一些地球上最丰富的元素的全部原子量,这些元素包括:氢、锂、硼、碳、氮、氧、硅、硫、氯和铊。科学家们一直都知道这些元素存在于一定的重量范围内;新的是,他们可以精确地说出这个范围的上下限是什么。例如,硫的标准原子量是32。065。然而,它的实际原子量可能在32.059到32.076之间,这取决于该元素的位置。不同的元素样品内部有不同的同位素比例;“重”同位素比例稍高的样品,其原子量也会更高。

IUPAC的科学家们决定这样做,部分是出于教育方面的原因;他们想让学生明白,有些元素的原子量不是恒定的。学生面临的挑战是在计算时选择使用哪个原子量。如果他们做出了正确的选择,他们会得到比使用标准权重更好的答案。

现在试着回答以下问题:

  1. 元素周期表是什么?原子量是多少?它和传统的重量(比如一个人的重量)有什么不同?
  2. 为什么某些元素的原子重量现在被称为范围?
  3. 为什么以前不这样做呢?
  4. 对表进行此更改的价值是什么?

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