А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Шкала - атомні ваги

Зазначена хімічна шкала атомних ваг зручна в хімії.

Замість старої шкали атомних ваг прийнята нова шкала атомних мас на основі міжнародної вуглецевої одиниці. У книзі перевірені і приведені у відповідність зновітніми даними, опублікованими в літературі, деякі константи і довідкові дані. Введені деякі нові терміни, що одержали поширення в хімічній літературі за останні роки.

В даний час загальноприйнятою є киснева шкала атомних ваг. Взв'язку з тим, що тепер розроблені способи визначення мас окремих атомів в грамах, виявилося можливим обчислити вказане вище одиничне відношення між двома одиницями маси-грамом і кисневої одиницею. Це, в свою чергу, дозволяє відійти від абстрактноїтрактування мас атомів як деякого відносини і дає можливість висловлювати ці маси в конкретних, реальних одиницях маси-кисневих одиницях.

Віднесено до молю у фізичній шкалою атомних ваг.

Молекулярні ваги розраховані по вуглецевої шкалою атомних вагу відповідності з даними Міжнародної комісії з атомним вагам на 1963 р. значення молекулярних терезів даються з точністю до другого знака.

Таким чином, існують дві шкали атомних ваг - хімічна і фізична.

Таким чином, існують дві шкали атомнихваг - хімічна і фізична. Перша в 1000276 разів більше другий, так як, якщо прийняти Про 16 для чистого ізотопу кисню 16 то середній атомна вага атмосферного кисню дорівнює 160045 як легко обчислити з його ізотопного складу.

Щоб усунути незручністьодночасного існування двох шкал атомних ваг, нещодавно була введена шкала мас, віднесена до 1аС 12000000 (див. стор

Таке визначення атомної одиниці маси відповідає фізичній шкалою атомних ваг. У хімічній шкалою атомних ваг в якості одиниці прийнята/16 атомної ваги природної суміші ізотопів кисню.

Колишня, киснева (так звана хімічна) шкала атомних ваг була заснована на кисневій одиниці: атомна вага природного К.

Колишня, киснева (так звана хімічна) шкала атомних вагбула заснована на кисневій одиниці: атомна вага природного К.

Мас-спектрограф. /- Фотографічна пластинка. | Мас-спектрограмма іридію (А 191193 і платини (А 194195196 198. В фізиці атомного ядра довго користувалися так званою фізичної шкалою атомних ваг.

У графі Молекулярний вага наведені величини, розраховані за вуглецевої шкалою атомних ваг у відповідності з даними Міжнародної комісії з атомним вагам на 1963 р. значення молекулярних терезів даються з точністю до другого знака.

Наведені в довідникуатомні і молекулярні ваги розраховані по вуглецевої шкалою атомних ваг (1963 р.), прийнятої конференцією Міжнародного союаа по чистої та прикладної хімії (IUPAC) в 1960 р. Для довідок у розділі Загальні відомості дано також атомні ваги по кисневої (хімічної) шкалою.

Зіншого боку, відмінність між новою вуглецевої шкалою і старої хімічної шкалою атомних ваг становить лише близько 0005%, так що у всіх практичних розрахунках атомний хімічний вага залишається незмінним незалежно від вибору тієї чи іншої основної одиниці маси.

Нижче наводиться таблиця відносних атомних мас (атомних ваг) на 1963 р., заснована на новій, вуглецевої шкалою атомних ваг.

При цьому слід мати на увазі, що в роботах колишніх років застосовувалися і хімічна, і фізична шкали атомних ваг, що прийнятізначення атомних мас деяких елементів за ці роки змінилися і що можуть застосовуватися три різні величини калорії. При істотному (для даної мети) розходженні цих значень повинен бути попередньо виконаний відповідний їх перерахунок. В даний часвзаємну узгодженість значень особливо важливо перевіряти щодо сполук, що містять кремній, так як ентальпія освіти Si02 (а-кварц) змінилася з 205 ккал /моль (1952 р.) спочатку до 210 (1956 р.) і пізніше до 2177 ккал /моль (1962 р.), а вона входить в якості складовоїпри визначенні дя, AG /і lg /С /багатьох силікатів, силіцидів і інших з'єднань.

У 1960 р. на міжнародному з'їзді фізиків в Оттаві і в 1961 р. на міжнародному з'їзді хіміків у Монреалі була прийнята єдина вуглецева шкала атомних ваг.

Конференцією Міжнародногоспілки з чистої та прикладної хімії (ШPАС), що відбулася в 1960 р. в Монреалі, прийнято рішення про заміну кисневої хімічної шкали атомних ваг нової шкалою атомних ваг, в основу якої покладено ізотоп вуглецю з масовим числом 12 Аналогічне рішення про замінукисневої фізичної шкали атомних ваг нової шкалою, заснованої на ізотопі вуглець-12 прийнято в 1960 р. Міжнародним союзом по чистої та прикладної фізики.

Після того як були знайдені методи визначення молекулярних ваг газів, а також рідких і твердих речовин,які можуть бути без розкладання переведені в газоподібний стан, шкала атомних ваг елементів була виправлена ??і розширена.

Задовго доPічардса, в 1895 р., американський учений Морлі встановив, що вагове відношення водню до кисню у воді одно січня 8467 р: 14656 м.Користуючись сучасною шкалою атомних ваг, спробуємо обчислити на підставі цих даних атомна вага водню.

Pасхожденія в значеннях термодинамічних функцій, обчислених в роботах[1093, 2462]і наведених у табл. 58 (II), складають 001 - 002 кал /г-атом - град, іобумовлені тим, що в цих роботах використовується значення R у фізичній шкалою атомних ваг.

Конференцією Міжнародної спілки по чистої та прикладної хімії (ШPАС), що відбулася в 1960 р. в Монреалі, прийнято рішення про заміну кисневої хімічної шкали атомних вагнової шкалою атомних ваг, в основу якої покладено ізотоп вуглецю з масовим числом 12 Аналогічне рішення про заміну кисневої фізичної шкали атомних ваг нової шкалою, заснованої на ізотопі вуглець-12 прийнято в 1960 р. Міжнародним союзом по чистої та прикладноїфізиці.

Таке визначення атомної одиниці маси відповідає фізичній шкалою атомних ваг. У хімічній шкалою атомних ваг в якості одиниці прийнята /16 атомної ваги природної суміші ізотопів кисню.

Проте надалі виявилося, що природнийкисень складається із суміші ізотопів г з різною масою атомів. Виникло дві шкали атомних ваг - хімічна і фізична.

Тому немає сенсу наводити атомні ваги змішаних елементів з великим ступенем точності, а краще визначати маси ізотопів і відносніїх кількості незалежно з використанням мас-спектрометра. Отже, необхідно, щоб шкала атомних ваг була зручною для таких експериментальних визначень.

Маси атомних ядер, виражені в звичайних одиницях маси, досить малі (менше 10 - 21 г), і їх зазвичайвиражають в інших одиницях. Багато років користувалися так званою фізичної шкалою атомних ваг, в якій в якості стандарту обраний ізотоп кисню О16 маса якого прийнята рівною точно 1600000 масовим одиницям. Слід зауважити, що ця шкала відрізняється відхімічної шкали атомних ваг, яка застосовується для вираження атомних ваг в хімічних розрахунках. Отже, масові одиниці по хімічній шкалі більше, ніж з фізичної, і чисельне значення атомної ваги деякого елемента буде менше, якщо воно вираженев хімічній шкалі. Перерахунок проводиться за допомогою множника, рівного 10002720 000005; деяка невизначеність множника обумовлена ??ступенем точності даних про ізотопному складі природного кисню.

З даних, наведених у табл. 301 для кисню і його ізотопів,випливає, що середній атомна вага кисню у фізичній шкалою в 1000279 разів більше, ніж у хімічній. Це співвідношення між фізичним і хімічної шкалами атомних ваг і використовується в сьогоденні Довіднику.

Атомні ваги елементів і їх ізотопів прийнятовиражати в кілька розрізняються одиницях. У зв'язку з цим виникло поняття про хімічної і фізичної шкалою атомних ваг.

Для протона наведена маса нейтрального атома. Маси виражені в одиницях вуглецевої (С12) шкали атомних ваг.

За допомогоюмас-спектрометра масу кожного окремого ізотопу визначають з великою точністю. Протягом ряду років фізики та хіміки застосовували обидві шкали атомних ваг, що пов'язане з практичними незручностями. Маси атомів, визначені за цією шкалою, наведено в табл. 1 (стор.

Фокусуючий мас-спектрограф з одночасним відхиленням пучка іонів електричним і магнітним полями. Маси атомів, виражені таким чином, називали вираженими б фізичної шкалою атомних ваг.

Пояснення цієї цілочисельності було дано вище. Все ядрапобудовані з протонів і нейтронів, маси яких приблизно однакові і в загальноприйнятій шкалою атомних ваг близькі до одиниці. Тому з точністю до невеликих, але дуже істотних, розглянутих нижче поправок, атомні ваги всіх ядер кратні одиниці.

НайбільшНайпоширенішим виявився кисень-16 чия частка серед інших кисневих ізотопів становить 99759 відсотка. Але ціле покоління хіміків спокійно мирилося з цим безглуздим становищем, і вони продовжували користуватися вже звичної хімічної шкалою атомних ваг.

Кисень є, ймовірно, найбільш вивченим елементом. Причина цього пов'язана з важливою роллю кисню в життєвих процесах, з використанням його в якості стандарту в хімічній шкалі атомних ваг і широкою поширеністю у вигляді сполук з іншимиелементами. Велике значення має той факт, що моря являють собою величезний резервуар кисню. Це відношення в загальному більше на 3% відносини ізотопів в прісній воді, а відношення ізотопів в океанській воді приблизно на 0 5% більше, ніж у прісній. Коливання у вмісті18О і дейтерію, спостережувані для зразків з води полярних і інших океанів і між зразками з моря і прісноводних басейнів, викликаються наступними причинами. Таким чином, можна очікувати (і це підтверджується експериментально) зміни щільності води з приполярнихобластей, де є великі маси льоду. Випаровування води викликає концентрування важких ізотопів кисню і водню в залишку. Були проведені вимірювання концентрації дейтерію у великому числі зразків океанської води. У тому ж ряду вимірювань було виявленоаналогічне фракціонування ізотопів кисню, що дає можливість перевірити цифри, так як графік залежності співвідношення між ізотопами водню і кисню повинен являти собою пряму лінію, нахил якої визначається відношенням пружності парів H2O HDO доНао /Н О. Епштейн і Маеда[591]знайшли, що зміст 18О у поверхневих водах коливається в межах 6% і що нижнє значення, як і передбачалося, відповідає воді, розведеною водою з розтали крижаних полів. Сучасна точність у визначенні змісту18О дозволяє визначати ізотопний склад кисню, різний для різних океанів. Зросла чутливість визначення була використана також при вивченні океанічних палеотемператур, причому отримані результати свідчать про важливість дуже точнихвизначень для вивчення коливань поширеності ізотопів у природі.

На закінчення зазначимо, що Менделєєв був знайомий з подібними міркуваннями, чому багато свідчень можна знайти в останніх виданнях Основ хімії, але вважав їх спекулятивними. Менделєєв неприймав активної участі в роботі комісії з атомним вагам, хоча і висловлювався щодо водневої і кисневої шкал атомних ваг.

Значення молекулярної ваги не використовувалися при обчисленні концентрації, і, отже, остання не залежить відзмін у визначенні за шкалою атомних ваг.

Шведський хімік Берцеліус використовував значення 100 для кисню, а бельгійський хімік Ж. С. Зграї (1813 - 1891), який виконав безліч кількісних аналізів різних сполук, запропонував значення 16 для кисню (дляприродної суміші його ізотопів), і ця величина служила основою для хімічної шкали атомних ваг на протязі багатьох років. У той же час протягом десятиліть маси того чи іншого ізотопу визначали за шкалою (званої фізичної шкалою), основанлой на Vie масинейтрального атомів 108; одиниця хімічної шкали атомних ваг була, таким чином, в 1000272 рази більше одиниці фізичної шкали атомних ваг.

Таким чином, за одиницю атомної ваги (маси атома) приймалася 1/16 частина маси атома кисню, що отримала назвукисневої одиниці. Таким чином оформилися дві шкали атомних ваг - хімічна і фізична.

Книга являє довідник для хіміків-аналітиків і хіміків інших спеціальностей по реактивам. Вказані молекулярна вага по вуглецевої шкалою атомних ваг,структурна формула і показники якості для великого числа речовин. Є перелік реактивів по областях застосування.

У додатках 1 і II наводяться найбільш ймовірні чисельні значення деяких постійних величин, У додатку 1 для частини з них вказаніможливі межі помилки. Атм означає фізичну атмосферу 1013250 - Ш6 CUHjfAft 760 мм рт. ст.; кал означає калорію (термо-хім), рівну 4.184 З джоуль (абс. Для величин, що залежать від шкали атомних ваг, вказані значення, які належать до хімічної шкалою - (хім. шк.

Маси атомнихядер, виражені в звичайних одиницях маси, досить малі (менше 10 - 21 г), і їх зазвичай висловлюють в інших одиницях. Багато років користувалися так званою фізичної шкалою атомних ваг, в якій в якості стандарту обраний ізотоп кисню О16 маса якого прийнята рівноюточно 1600000 масовим одиницям. Слід зауважити, що ця шкала відрізняється від хімічної шкали атомних ваг, яка застосовується для вираження атомних ваг в хімічних розрахунках. Отже, масові одиниці по хімічній шкалі більше, ніж з фізичної, і чисельнузначення атомної ваги деякого елемента буде менше, якщо воно виражене в хімічній шкалі. Перерахунок проводиться за допомогою множника, рівного 10002720 000005; деяка невизначеність множника обумовлена ??ступенем точності даних про ізотопному складі природногокисню.

Слід зазначити, що іллюстріруемих рис. 9.15 співвідношення, які отримали загальне визнання, були встановлені довільно. Пізніше в якості єдиної основи для порівняння молекулярних ваг був обраний кисень з молекулярною вагою 32 а в данийчас вирішено використовувати для цієї мети один з ізотопів вуглецю, вуглець-12 який взятий в якості умовного стандарту. Таким чином, істинне значення числа Авогадро визначається вибором шкали атомних ваг. Точно так само і молярний об'єм газу (22412 л) обумовленийумовно прийнятої шкалою атомних ваг, так як він визначається числом молекул в молі газоподібної речовини.

Вже після перших масспектрографіческіх вимірювань з'ясувалося, що атомні ваги ізольованих ізотопів дуже близькі до цілих числах. Пояснення цієїцілочисельності було дано вище. Все ядра побудовані з протонів і нейтронів, маси яких приблизно однакові і в загальноприйнятій шкалою атомних ваг близькі до одиниці. Тому з точністю до невеликих, але дуже істотних, розглянутих нижче поправок, атомні вагивсіх ядер кратні одиниці.

Можлива похибка значень основних фізичних постійних в даний час невелика. Pазлічіе між першими двома значеннями визначається в основному зміною визначення термодинамічної температурної шкали, а між другим ітретім - переходом до вуглецевої шкалою атомних ваг. Ці два зміни в даному випадку майже повністю взаємно компенсуються. Ті ж значення газової постійної прийняті і в більшості інших робіт. Тому облік відмінності значень газової постійної стаєнеобхідним тепер лише при розрахунках, які потребують особливо високої точності. Складніше йде справа з взаємним погодженням значень теплот утворення АЯ. В даний час немає видання, в якому ці величини були б приведені в одну систему значень для такого великогочисла речовин, як це було зроблено в довіднику для початку п'ятдесятих років. Подібні ізданія3 6 в даний час виходять поступово випусками. У кожній з них значення A f (і залежних від неї величини) по можливості взаємно узгоджені, але в будь-якій парі з них можназнайти суперечності.

Можлива похибка значень основних фізичних постійних в даний час невелика. Pазлічіе між першими двома значеннями визначається в основному зміною визначення термодинамічної температурної шкали, а між другим і третім- Переходом до вуглецевої шкалою атомних ваг. Ті ж значення газової постійної прийняті і в більшості інших робіт. Тому облік відмінності значень газової постійної стає необхідним тепер лише при розрахунках, які потребують особливо високої точності. Складніше йдесправу з взаємним погодженням значень теплот утворення Дя /, аез (і зави - сящіх від неї величин AGf, 298 і IgKf, т) - У даний час немає видання, в якому ці величини були б приведені в одну систему значень для такого великого числа речовин , як це було зроблено всправочніке1 для початку п'ятдесятих років. Подібні ізданія3 6 в даний час виходять поступово випусками. Pабот 29 - 12 охоплюють лише окремі великі групи ве-ществг У кожній з них значення дя /(і залежних від неї величини) по можливості взаємно узгоджені, алев будь-якій парі з них можна знайти протиріччя.

Шведський хімік Берцеліус використовував значення 100 для кисню, а бельгійський хімік Ж. С. Зграї (1813 - 1891), який виконав безліч кількісних аналізів різних сполук, запропонував значення 16 для кисню (дляприродної суміші його ізотопів), і ця величина служила основою для хімічної шкали атомних ваг на протязі багатьох років. У той же час протягом десятиліть маси того чи іншого ізотопу визначали за шкалою (званої фізичної шкалою), основанлой на Vie масинейтрального атомів 108; одиниця хімічної шкали атомних ваг була, таким чином, в 1000272 рази більше одиниці фізичної шкали атомних ваг.

Шведський хімік Берцеліус використовував значення 100 для кисню, а бельгійський хімік Ж. С. Зграї (1813 - 1891), який виконав безліч кількісних аналізів різних сполук, запропонував значення 16 для кисню (для природної суміші його ізотопів), і ця величина служила основою для хімічної шкали атомних ваг на протязі багатьох років. У той же час протягом десятиліть маси того чи іншого ізотопу визначали за шкалою (званої фізичної шкалою), основанлой на Vie маси нейтрального атомів 108; одиниця хімічної шкали атомних ваг була, таким чином, в 1000272 рази більше одиниці фізичної шкали атомних ваг .

У урані, опроміненому нейтронами, можуть бути виявлені плутоній-236 плутоній-238 плутоній-239 плутоній-240. Практично помітно впливають на атомну вагу лише плутоній-239 плутоній-240 і плутоній-241 які містяться в одержуваному в реакторі плутоній в достатніх для цього кількостях. Так, у первинних експериментах по опроміненню плутонію в реакторі[5]було знайдено, що зразок, опромінений інтегральної дозою 8 - Ю18 нейтр см, містить 9537 ат. Якщо для розрахунку використовувати маси ізотопів, наведені в табл. 2 то атомна вага плутонію для цього зразка буде дорівнює 23919 по фізичній шкалою і 23911 по хімічній шкалою атомних ваг.

Популярність Моляльна серед експериментаторів, що працюють у фізичній хімії, мабуть, пояснюється тим, що її легко отримати безпосередньо з мас компонентів в розчині, без окремого визначення щільності. Концентрація в молярної шкалою більш зручна при аналізі процесів транспорту в розчинах. Крім того, моляльність особливо незручна, якщо у розглянуту область концентрацій входить розплавлена ??сіль, оскільки моляльність при цьому звертається в нескінченність. Можна використовувати шкалу мольних часток, але тоді доводиться вирішувати, як розглядати дисоційованому електроліт. Масова частка має ту перевагу, що вона залежить лише від мас компонентів і до того ж не залежить від шкали атомних ваг, яка, як відомо, змінювалася навіть в останні роки. Однак шкала масової частки не дозволяє просто розглянути взаємопов'язані властивості розчинів (зниження точки замерзання, підвищення точки кипіння, зниження тиску пара), а також властивості розбавлених розчинів електролітів. Єдиною з цих шкал, що змінюється з температурою при нагріванні даного розчину, є молярна концентрація.