Κάθε ουσία δεν είναι κάτι στερεό, αποτελείται από μικρά σωματίδια που είναι μόρια. Μόρια από άτομα. Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η καθορισμένη μάζα μιας ουσίας μπορεί να χαρακτηρίσει τα μόρια και τα άτομα των συστατικών στοιχείων. Κάποτε, ο Lomonosov αφιέρωσε το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς του σε αυτό το θέμα. Ωστόσο, πολλοί περίεργοι φυσιοδίφες ενδιαφερόταν πάντα για το ερώτημα: «Σε ποιες μονάδες εκφράζεται η μάζα ενός μορίου, η μάζα ενός ατόμου;»
Αλλά πρώτα, ας βουτήξουμε λίγο στην ιστορία
Στο παρελθόν, η μάζα του υδρογόνου (H) χρησιμοποιήθηκε πάντα στους υπολογισμούς ανά μονάδα μάζας ενός ατόμου. Και, προχωρώντας από αυτό, έκαναν όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς. Ωστόσο, οι περισσότερες ενώσεις υπάρχουν στη φύση με τη μορφή ενώσεων οξυγόνου, επομένως η μάζα του ατόμου ενός στοιχείου υπολογίστηκε σε σχέση με το οξυγόνο (Ο). Κάτι που είναι μάλλον άβολο, αφού ήταν απαραίτητο να λαμβάνεται συνεχώς υπόψη η αναλογία O:H, ίση με 16:1, στους υπολογισμούς. Επιπλέον, οι μελέτες έχουν δείξει μια ανακρίβεια στην αναλογία, ήταν στην πραγματικότητα 15,88:1 ή 16:1,008. Τέτοιες αλλαγές ήταν ο λόγος για τον επανυπολογισμό της μάζαςάτομα για πολλά στοιχεία. Αποφασίστηκε να αφεθεί η τιμή μάζας 16 για το Ο, και 1,008 για το Η. Η περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης οδήγησε στην αποκάλυψη της φύσης του ίδιου του οξυγόνου. Αποδείχθηκε ότι το μόριο οξυγόνου έχει πολλά ισότοπα με μάζες 18, 16, 17. Για τη φυσική, η χρήση μονάδας που έχει μέση τιμή δεν είναι αποδεκτή. Έτσι, σχηματίστηκαν δύο κλίμακες ατομικών βαρών: στη χημεία και τη φυσική. Μόνο το 1961, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί μια ενιαία κλίμακα, η οποία χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα με την ονομασία "μονάδα άνθρακα". Ως αποτέλεσμα, η σχετική ατομική μάζα ενός στοιχείου είναι η μάζα του ατόμου σε μονάδες άνθρακα.
Μέθοδοι υπολογισμού
Η μάζα ενός μορίου οποιασδήποτε ουσίας αποτελείται από τις μάζες των ατόμων που σχηματίζουν αυτό το μόριο. Αυτό συνεπάγεται το συμπέρασμα ότι η μάζα ενός μορίου πρέπει να εκφράζεται σε μονάδες άνθρακα, όπως ακριβώς η μάζα ενός ατόμου, δηλ. η σχετική ατομική μάζα προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη τη σχετική μοριακή μάζα. Όπως γνωρίζετε, χρησιμοποιώντας το νόμο του Avogadro, μπορείτε να προσδιορίσετε τον αριθμό των ατόμων σε ένα μόριο. Γνωρίζοντας τον αριθμό των ατόμων και τη μάζα του μορίου, μπορεί να υπολογιστεί η ατομική μάζα. Υπάρχουν διάφοροι άλλοι τρόποι για να το ορίσετε. Το 1858, ο Cannizzaro πρότεινε μια μέθοδο με την οποία προσδιορίζεται η σχετική ατομική μάζα για εκείνα τα στοιχεία που είναι ικανά να σχηματίσουν αέριες ενώσεις. Ωστόσο, τα μέταλλα δεν έχουν αυτή την ικανότητα. Επομένως, για τον προσδιορισμό της ατομικής τους μάζας, επιλέχθηκε μια μέθοδος που χρησιμοποιεί την εξάρτηση της ατομικής μάζας και της θερμοχωρητικότητας των αντίστοιχωνουσίες. Αλλά όλες οι εξεταζόμενες μέθοδοι δίνουν μόνο κατά προσέγγιση τιμές ατομικών μαζών.
Πώς υπολογίστηκε η ακριβής μάζα των ατόμων ενός στοιχείου;
Επιστημονικές μελέτες έχουν δείξει ότι αυτές οι κατά προσέγγιση τιμές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της ακριβούς τιμής. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται μόνο να συγκρίνετε τη δεδομένη τιμή με την ισοδύναμη. Το ισοδύναμο ενός στοιχείου είναι ίσο με τον λόγο της σχετικής ατομικής μάζας του στοιχείου προς το σθένος του στην ένωση. Από αυτή την αναλογία, προσδιορίστηκε η σωστή σχετική ατομική μάζα κάθε στοιχείου.
