Логин:   Пароль:  

Соцсети






Автор:
Написал: Amro Дата: 25-Мар-2010
Рассмотрим результаты опытов по измерению массы положительных ионов. На рис. 352 представлена масс-спектрограмма положительных ионов неона. На спектрограмме четко видны три полоски различной интенсивности. Сравнивая расстояния от полосок до

Рис. 352. Масс-спектрограмма неона

щели, можно подсчитать, что полоскам А, Б и В соответствуют величины m/e, находящиеся в отношениях 20:21:22. Появление трех полосок нельзя объяснить различием в заряде ионов. Ион неона может нести заряд, не превышающий нескольких элементарных единиц. Отношение зарядов может быть 3:2:1, но никак не 1/20:1/21:1/22» 22:21:20. Остается принять, что полоски А, Б и В обусловлены ионами несущими один и тот  же   заряд, но обладающими различными     массами,   относящимися,    как 20:21:22. Атомная масса неона равна 20,2. Следовательно, среднее значение массы атома неона есть 20,2 а. е. м. Массы же ионов, обусловивших полоски А, Б и В, равны 20, 21 и 22 а. е. м. Мы приходим к выводу, что элемент неон представляет собой смесь   атомов трех   типов, отличающихся   друг  от друга  по  массе *).   Сравнивая   интенсивность почернения линий на масс-спектрограмме, можно найти относительные количества различных атомов в природном неоне. Количество атомов неона с массами 20, 21 и 22 относятся, как 90:0,3:9,7. Вычислим среднюю массу атома неона:
[img]FORMULA 201(1)[/img]
Совпадение mср с атомной массой неона, найденной из опыта, подтверждает представление, согласно которому элемент неон является смесью трех типов атомов. Важно отметить, что пропорция атомов с массами 20, 21 и 22 одна и та же в образцах неона различного происхождения (атмосферный неон, неон из горных пород и т. д.). Пропорция эта не изменяется или изменяется в очень малой степени при обычных физических и химических процессах: сжижение, испарение, диффузия и т. д. Это доказывает, что три разновидности неона почти тождественны по своим свойствам.

Атомы одного и того же элемента, отличающиеся только массой, носят название изотопов. Все изотопы одного и того же элемента тождественны по химическим и очень близки по физическим свойствам.

Наличие изотопов является особенностью не только неона. Большинство элементов представляет собой смесь двух или нескольких изотопов. Примеры изотопного состава даны в табл. 11.

газового разряда, происходящего в ионном источнике масс-спектрографа, от атома неона отщепляется чаще всего только один и реже два электрона.
Таблица 11. Изотопный состав некоторых элементов

Как видно из табл. 11, массы изотопов всех элементов выражаются целым числом атомных единиц масс. Смысл этой важной закономерности мы выясним в § 225. Точные измерения показывают, что правило целочисленности масс изотопов является приближенным. Массы изотопов обнаруживают, как правило, небольшие отклонения от целочисленности (во втором — четвертом знаках после запятой). В некоторых задачах эти малые отклонения от целочисленности играют основную роль (см., например, § 226).

Для многих целей можно, однако, пользоваться значением массы, округленным до целого числа атомных единиц массы. Масса изотоп а в а. е. м. (атомная масса), округленная до целого числа, называется массовым числом.

Выше мы отметили постоянство изотопного состава неона и почти полное совпадение большинства свойств его изотопов. Эти положения справедливы также и для всех остальных элементов, обладающих изотопами.

Для обозначения изотопов химический символ соответствующего элемента снабжают знаком, указывающим массовое число изотопа. Так, например, 17О — изотоп кислорода с массовым числом 17, 37Сl — изотоп хлора с массовым числом 37 и т. д. Иногда внизу указывают еще порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева 168О, 178О, 3717Cl и т. д.






Похожие страницы :

Комментарии: (0) Рейтинг:
Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.051 секунды