Ізотопи - це різні види хімічного елемента за складом ядра
Працювали багато, пам`ятають не всіх
Таблиця Менделєєва - плід копіткої праці багатьох вчених, а не тільки її творця. Він геніально створив сам принцип і знайшов основні закономірності. А ось цифра маси, яку ви бачите під кожним елементом - плід роботи безлічі хіміків, і крім того, вона не точна. Як так може бути? Можливо, ви коли-небудь звертали увагу, що атомний номер - красиве ціле число. А ось маса - дробове з величезною кількістю знаків після коми. Чому? А винні ті ж ізотопи. Це пояснюється досить просто. Якщо ви подивіться на цифри для елемента «азот», біля цифри атомної маси ви побачите 14,0067. Однак якщо ви «відловити» вільний атом азоту, то він може важити і 10, і 25 атомних одиниць. Різні вони бувають. А в чому ця різниця? Маса ізотопу складається з маси протонів і маси нейтронів. маса протонів - величина постійна, саме вона робить елемент елементом (Азот - азотом). А ось нейтронами атом може бути як багатий, так і бідний. У прикладі з азотом їх може бути і 18, і всього 3 штуки. Ізотопи - це види атомів елемента в залежності від кількості нейтронів в ядрі. У азоту зустрічається 16 ізотопів. У деяких інших елементів буває і більше.
А що робити вченому?
Якби ви були вченими, як би ви вчинили? Як би записали масу в таблицю для розрахунків? Можна було, звичайно, взяти середнє арифметичне. Але дуже багато ізотопи - це об`єкти досить нестабільні, частина з них - штучно створені. Тому неправильно було б проводити розрахунки з орієнтацією на неточні дані. Вчені надійшли по-іншому - вони розрахували атомну масу елемента пропорційно природного поширеності того чи іншого ізотопу. В результаті ймовірність того, що при довільному пошуку вам попався саме ізотоп в 14 одиниць маси, дуже велика. Ядро ізотопу, знайденого випадково, швидше за все, буде містити 7 протонів і 7 нейтронів.
причини неточності
Чому ж атомна маса не зовсім точна? Тому що висновок про неї зроблений індуктивно - від часткового до загального. Ми не знаємо точний склад Землі під корою, ми не досліджували геологічно навіть просто всю поверхню Землі. Тому цифра атомної маси - імовірнісна. Вона заснована на тих знаннях, які люди мають на сьогодні. Чому ж вчених це задовольняє? Тому що велика точність потрібна лише для молекулярної фізики, для банальних розрахунків кількостей похибкою можна знехтувати. А ось порушення порядку по масі об`яняется тим, що для хімічних властивостей важливо кількість заряджених частинок - протонів. І саме за кількістю протонів елементи і збудовані послідовно.