Атамная маса: капрызныя заканамернасці

Уся разнастайнасць існуючых рэчываў тлумачыцца камбінацыямі розных відаў атамаў. Так атрымалася, што відаў гэтых атамаў - крыху больш за сотню на сённяшні дзень. Але яны - хлопцы даволі капрызныя, і аб'ядноўваюцца адзін з адным не па правілах камбінаторыкі, а ў адпаведнасці з законамі хіміі. І ўсё роўна, колькасць рэчываў велізарна, яно расце. А вось колькасць вядомых хімічных элементаў амаль не павялічваецца. Кожны з іх унікальны і мае свой «партрэт». І галоўная рыса усякага элемента - атамная маса.

Адзінка гэтай масы - лік вельмі маленькае. Ні адзін з наяўных відаў атамаў не падыходзіў ідэальна як кандыдатура на тое, каб быць адзінкай масы (але бліжэй за ўсіх быў лёгкі вадарод). У выніку навукоўцы вырашылі ўзяць зручны для разлікаў лік - адну дванаццатую абсалютнай масы такога элемента, як вуглярод. Аказалася, гэта колькасць вельмі добра выказвае суадносін, у якіх атамы элементаў знаходзяцца адзін да аднаго. Такім чынам, атамная адзінка масы была прызнаная за лік ў вельмі маленькай ступені, гэта невялікая лічба "дзесяць ў ступені мінус дваццаць сёмая".

Зразумела, што карыстацца менавіта такім лікам нязручна. Самі разумееце, пры разліках усюды цягаць гэтую мінус дваццаць сёмую ступень не з рукі, ды і ў выніку ліку могуць апынуцца такімі ж нязручнымі, грувасткімі. Што рабіць? Ўжываць такую адзінку, як адносная атамная маса элемента. Што ж гэта такое? Робіцца ўсё вельмі проста - бярэцца абсалютная атамная маса (лік вельмі няёмкае, амаль з той жа мінусовай ступенню), дзеліцца на нашу адну дванаццатую масы вугляроду. І што? Правільна, ступені скарачаюцца і атрымліваецца цалкам прыстойны лік. Напрыклад, шаснаццаць для атама кіслароду, чатырнаццаць - для азоту. Вуглярод, лагічна, будзе мець масу дванаццаць. А атамная маса вадароду - адзін, хоць і не роўна адзін, што даказвае тое, што ўсё ж не вадарод быў узяты для разлікаў, хаця колькасць, да яго масе вельмі блізкае.

Тады чаму адносныя атамныя масы кожнага элемента - лікі не зусім прыгожыя, нецелых? Уся справа ў тым, што элементы, хоць і з'яўляючыся відамі атамаў, у рамках выгляду дазваляюць сабе некаторы «разнастайнасць». Некаторыя з іх нестабільныя, прасцей кажучы, вельмі лёгка самаадвольна руйнуюцца. Але ж нейкі час існуюць, таму іх ігнараваць нельга. Бывае, і стабільны ў цэлым выгляд элементаў ўключае ў сябе падвіды з рознай атамнай масай. Іх называюць ізатопамі. Гэта ў перакладзе азначае, што яны займаюць адну клетачку вядомай кожнаму школьніку табліцы - так, вы адгадалі правільна, табліцы Мендзялеева.

Але хіба атамная маса робіць элемент элементам? Зусім няма, элемент характарызуецца значна больш фундаментальным лікам пратонаў у ядры. Вось яно дробавым быць не можа і азначае станоўчы зарад ядра. У «спакойнага» атама электронаў столькі ж, колькі пратонаў у ядры, а таму які паважае сябе атам электрічным нейтральны. Па зарадзе ядра атамы і выстройваюцца ў паслядоўнасць у табліцы Мендзялеева, а вось іх масы часам гэтаму законе не падпарадкоўваюцца. Таму ёсць выпадкі-выключэнні, калі больш цяжкі атам у паслядоўнасці табліцы варта раней. Ну за гэта варта вінаваціць выключна ізатопы. Прырода «захацела», каб цяжкіх ізатопаў было шмат для дадзенага элемента. А бо адносную атамную масу выстаўляюць прапарцыйна колькасці розных ізатопаў. Прасцей кажучы, калі ў прыродзе больш цяжкіх ізатопаў - атамная маса будзе пабольш, калі больш лёгкіх - то паменш. Так і атрымліваюцца парадоксы сістэмы Мендзялеева.

На самай справе, сказанае пра атамную масе некалькі спрошчана. Ёсць і больш глыбокія і сур'ёзныя заканамернасці, якія тычацца табліцы Мендзялеева. Але яны патрабуюць асобнага артыкула, магчыма, мы вернемся да іх разгляду пазней, паважаны чытач.