Ізатопы - гэта розныя віды хімічнага элемента па складзе ядра

Памяць чалавека пабудавана на асацыятыўна-лагічных сувязях. Таму для нас так важна ўпарадкаваць рэчаіснасць, размеркаваць яе элементы па клетачках і знайсці сістэму. Інакш памяць адмаўляецца слухацца, а розум - аналізаваць. Невыпадкова ў гісторыі хіміі такім важным прарывам лічыцца стварэнне табліцы Мендзялеева - парадак, сістэма і логіка перамаглі. Уплыў гэтага адкрыцця была такая вялікая, што натхніла многіх. Напрыклад, Любищев, геній расійскага тайм-менеджменту, распрацаваў сваю сістэму для таго, каб стварыць перыядычную табліцу жывых арганізмаў. Мэта гэтая дасягнутая не была, але сам факт даказвае важнасць логікі для разумення чалавекам. Але рэальнасць багацей прыгожых схем. Напрыклад, у галоўнай табліцы хіміі некаторыя элементы стаяць з парушэннем парадку па масе. Чаму? Адказаць можна адным словам - "ізатопы". Гэтае слова ў літаральным сэнсе азначае «якія займаюць адно месца».

Працавалі многія, памятаюць не ўсіх

Табліца Мендзялеева - плён карпатлівай працы многіх навукоўцаў, а не толькі яе стваральніка. Ён геніяльна стварыў сам прынцып і знайшоў асноўныя заканамернасці. А вось лічба масы, якую вы бачыце пад кожным элементам - плён працы мноства хімікаў, і акрамя таго, яна недакладна. Як так можа быць? Магчыма, вы калі-небудзь звярталі ўвагу, што атамны нумар - прыгожае цэлы лік. А вось маса - дробавую з вялікай колькасцю знакаў пасля коскі. Чаму? А вінаватыя тыя ж ізатопы. Гэта тлумачыцца даволі проста. Калі вы паглядзіце на лічбы для элемента «азот", каля лічбы атамнай масы вы ўбачыце 14,0067. Аднак калі вы «адлове» свабодны атам азоту, то ён можа важыць і 10, і 25 атамных адзінак. Розныя яны бываюць. А ў чым гэтая розніца? Маса ізатопа складаецца з масы пратонаў і масы нейтронаў. Маса пратонаў - велічыня пастаянная, менавіта яна робіць элемент элементам (азот - азотам). А вось нейтронамі атам можа быць як багаты, так і бедны. У прыкладзе з азотам іх можа быць і 18, і ўсяго 3 штукі. Ізатопы - гэта віды атамаў элемента ў залежнасці ад колькасці нейтронаў у ядры. У азоту сустракаецца 16 ізатопаў. У некаторых іншых элементаў бывае і больш.

А што рабіць навукоўцу?

Калі б вы былі вучонымі, як бы вы паступілі? Як бы запісалі масу ў табліцу для разлікаў? Можна было, вядома, узяць сярэдняе арыфметычнае. Але вельмі многія ізатопы - гэта аб'екты вельмі нестабільныя, частка з іх - штучна створаныя. Таму няправільна было б праводзіць разлікі з арыентацыяй на недакладныя дадзеныя. Навукоўцы паступілі па-іншаму - яны разлічылі атамную масу элемента прапарцыйна прыроднай распаўсюджанасці таго ці іншага ізатопа. У выніку верагоднасць таго, што пры адвольным пошуку вам трапіўся менавіта ізатоп ў 14 адзінак масы, вельмі вялікая. Ядро ізатопа, знойдзенага выпадкова, хутчэй за ўсё, будзе змяшчаць 7 пратонаў і 7 нейтронаў.

прычыны недакладнасці

Чаму ж атамная маса не зусім дакладная? Таму што вывад пра яе зроблены індуктыўна - ад прыватнага да агульнага. Мы не ведаем дакладны склад Зямлі пад карой, мы не даследавалі геалагічна нават проста ўсю паверхню Зямлі. Таму лічба атамнай масы - імавернасны. Яна заснавана на тых ведах, якія людзі маюць на сёння. Чаму ж навукоўцаў гэта задавальняе? Таму што вялікая дакладнасць патрэбна толькі для малекулярнай фізікі, для банальных разлікаў колькасцяў хібнасцю можна занядбаць. А вось парушэнне парадку па масе объяняется тым, што для хімічных уласцівасцяў важна колькасць зараджаных часціц - пратонаў. І менавіта па колькасці пратонаў элементы і выбудаваныя паслядоўна.