Шкала масс физическая

Относительные атомные массы изотопов по кислородной (физической) шкале [c.522]

Джон Дальтон принял значение 1 для водорода как основу шкалы атомных масс. Шведский химик И. Я. Берцелиус использовал значение 100 для кислорода, а бельгийский химик Ж. С. Стас (1813—1891), выполнивший множество количественных анализов разных соединений, предложил значение 16 для кислорода (для природной смеси его изотопов), и эта величина служила основой шкалы атомных масс на протяжении многих лет. Наряду с этим в течение нескольких десятилетий массы нуклидов определяли ио шкале (называемой физической шкалой), основанной на Vie массы нейтрального атома Ю единица атомной массы по химической шкале составляла, таким образом, 1,000272 единицы атомной массы по физической шкале. Этот период некоторой неупорядоченности закончился в 1961 г., когда за единицу как атомных масс, так и масс нуклидов была принята величина, равная V12 массы атома 12С. [c.83]

Химическая и физическая шкалы масс [c.41]

Массы изотопов измеряются в физической шкале по отношению к массе изотопа О, которому приписывается величина 16,000000 атомных единиц массы (а. е. м.). Масса элемента в химической шкале измеряется по массе элемента кислорода, которая принята равной 16,000000 а. е. м. Так как элемент кислород в действительности представляет собой смесь трех стабильных изотопов 0, 0, то стандарт масс в этих двух случаях будет различным, и коэффициент, используемый для пересчета одной шкалы в другую, будет зависеть от относительной распространенности изотопов кислорода. Гроссе [793], полагавший, что природный гелий моноизотопен, утверждал, что разница между физической и химической шкалой масс может быть устранена, если в качестве стандартной массы выбрать Не. Позже было показано, что гелий действительно содержит очень небольшое количество изотопа Не. Однако предложение Гроссе не получило признания потому, что гелий совершенно химически инертен и поэтому непригоден в качестве химического стандарта. [c.41]

При химических измерениях, в отличие от физических, массы изотопов не рассматриваются. Поэтому в химической шкале масса любого элемента, состоящего из двух или нескольких изотопов, будет зависеть от отношения масс и распространенностей этих изотопов. Однако для многих элементов важным фактором, приводящим к различию между массовыми числами в физической и химической шкалах масс, скорее является неточное измерение соотношений изотопов, чем колебания в распространенностях изотопов в природе. Это, конечно, не наблюдается для моноизотопных элементов, или элементов, имеющих один распространенный и один или более малораспространенных изотопов. [c.42]

Среди элементов, которые в настоящее время считаются моноизотопными, пригодных с этой точки зрения в качестве стандарта для единой физической и химической шкалы масс, особое внимание обращает на себя фтор, который с различными элементами может образовать разнообразные типы ионов. Углерод и фтор могут давать ионы, которые, как показано в приложении 5, можно использовать в качестве стандартов в широком диапазоне масс. В области малых масс имеются, однако, пробелы, хотя возможны 88 различных комбинаций атомов углерода и фтора с массами 238 и ниже. Эти комбинации дают массы, более близкие к массам тяжелых ядер, чем в случае углерода и водорода, благодаря большому коэффициенту упаковки водорода. [c.43]

По углеродной шкале масса Ю равна 15,994915 и массы всех других атомов оказываются на 0,0318% меньше, чем по физической шкале. [c.11]

Рассчитать средний атомный вес углерода по физической шкале масс. [c.7]

Долгое время в качестве единицы атомной массы была принята /16 часть средней массы атомов природного кислорода, состоящего из изотопов 0, и 0. Эта единица составляла основу химической шкалы атомных масс. В основе же физической шкалы лежала 716 часть массы изотопа 0. Переходный множитель от одной шкалы к другой 1,000275. Существование двух шкал атомных масс создавало определенные трудности. Разница между ними намного превышает точность определения атомных масс современными физическими и физико-химическими методами. В 1961 г. Международный конгресс по чистой и прикладной химии (ШРАС) утвердил единую углеродную шкалу атомных масс. Основа ее — атомная единица массы (а.е.м.), равная /12 части массы изотопа углерода С. По углеродной шкале относительные атомные массы водорода и кислорода соответственно равны 1,0079 и 15,9994. Таким образом, атомная (элементная) масса — среднее значение массы атома химического элемента, выраженное в атомных единицах массы. Изотопная масса — масса данного изотопа в атомных единицах массы. Молекулярная масса — масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы она равна сумме масс всех атомов, из которых состоит молекула. [c.16]

Определить коэффициент перехода от химической шкалы масс к физической, учитывая изотопный состав углерода. [c.7]

Джон Дальтон принял значение 1 для атомного веса водорода за основу своей шкалы атомных весов. Шведский химик Берцелиус использовал значение 100 для кислорода, а бельгийский химик Ж. С. Стас (1813—1891), выполнивший множество количественных анализов различных соединений, предложил значение 16 для кислорода (для природной смеси его изотопов), и эта величина служила основой для химической шкалы атомных весов на протяжении многих лет. В то же время в течение десятилетий массы того или иного изотопа определяли по шкале (называемой физической шкалой), основанной на Vie массы нейтрального атома единица [c.92]

Vie средней массы атома природного кислорода, представляющего собой смесь изотопов с Массой 16 (99,76%), 17 (0,04%) и 18 (0,20%). В физике при определении масс атомов сравнивали их с массой изотопа кислорода > 0. В результате возникли две шкалы атомных масс — химическая и физическая, причем атомные массы по физической шкале оказывались большими по величине, чем по химической, так как масса физической кислородной единицы меньше массы химической кислородной единицы первая равна 1,6597 10 г, вторая — 1,6602. 10 г. Все это создавало осложнения в работе. Так, например, для большинства элементов атомные массы определены химическими методами и даются по химической шкале, тогда как для радиоактивных элементов, за исключением тория и урана, приводятся значения масс наиболее долгоживущих изотопов по физической шкале. [c.26]

Как было показано ранее, до недавнего времени атомные массы (веса) относили к массе обычного атома кислорода О = 16,000, поскольку единицу атомной массы принимали равной Vie этого значения. Исследование оптического спектра кислорода показало, что он является смешанным элементом. Затем при помощи масс-спектрографа было установлено, что обычный кислород является смесью трех изотопов "О и 0 в соотношениях, приведенных в табл. 95. По этой причине было решено массы изотопов, измеренные методом масс-спектрометрии, рассматривать относительно самого обильного из изотопов кислорода = 16,000000. Таким образом была введена вторая шкала атомных масс весов), названная физическими атомными массами (весами) в противовес обычной шкале химических атомных масс (весов). Единица массы физической шкалы 1 ед. м. равна Vie от Эта единица массы в 1,000275 раза больше единицы химической массы (для перевода физической атомной массы в химическую первую необходимо поделить иа это число). Обычный кислород (смесь всех трех изотопов) по физической шкале обладает атомной массой (весом), равной М = 16,00440. [c.759]

Это послужило одной из причин перехода для измерения атомных масс от кислородного к углеродному стандарту. Кроме того, были приняты две шкалы физическая (1 0 = 16,0000) и химическая (природная смесь О = = 16,0000), что вызывало неудобства. Ныне принята углеродная шкала 14 = 12 (Международный съезд физиков в 1960 г. и съезд Международного союза по чистой и прикладной химии в 1961 г.). Следует отметить, что для углерода известны два устойчивых изотопа — С — 98,892% и — 1,108%, но соотношение их в природных источниках колеблется крайне незначительно, изменяя атомную массу лишь на 15 миллионных долей единицы. Для перехода от старых значений атомных весов в кислородных единицах Ао [c.37]

Чтобы устранить двойную шкалу и неточности в определении атомных весов по химической шкале, в 1960—1961 гг. Международными союзами чистой и прикладной физики и чистой и прикладной химии была принята новая шкала атомных весов, основанная на массе атома изотопа С атомный вес последнего принят равным точно 12,00000 единицам. По этой шкале масса 0 равна 15,994915, а массы всех других атомов оказываются на 0,0318% меньше, чем по старой физической шкале. С другой стороны, различие между новой углеродной шкалой и старой химической шкалой атомных весов составляет лишь около 0,005%, так что во всех практических расчетах химический атомный вес остается неизменным [6, 7]. [c.34]

Таким образом, за единицу атомной массы принималась /и часть массы атома кислорода, получившая название кислородной единицы. В дальнейшем было установлено, что природный кислород представляет собой смесь изотопов (см. 35), так что кислородная единица массы характеризует среднее значение массы атомов "природных изотопов кислорода. Для атомной физики такая единица оказалась неприемлемой, и в этой отрасли пауки за единицу атомной массы была принята / в часть массы атома кислорода Ю. В результате оформились две шкалы атомных масс — химическая и физическая. Наличие двух шкал атомных масс создавало большие неудобства, [c.26]

Масс-спектрографическое определение атомных весов проводилось на основе Vie массы изотопа 1Ю. Получилась физическая шкала атомных весов. Химическая шкала атомных весов основывалась на /ю средней массы атома природного кислорода, который состоит из трех изотопов 1Ю, I O и > 0. Физическая и химическая шкалы начали применяться с 1920 г. Это создавало определенные трудности. У физи- [c.15]

Основным физическим методом, использованным при открытии изотопов стабильных элементов, стал метод катодных лучей, впервые применённый для анализа масс элементов Дж.Дж. Томпсоном — метод парабол [5. Исследуя газовую составляющую воздуха, Томпсон в 1913 году впервые наблюдал раздвоение на фотопластинке параболы, описывающей массы атомов инертного газа неона, что было невозможно объяснить присутствием в катодных лучах какой-либо с ним связанной молекулярной составляющей. Война прервала эти работы, но сразу с её окончанием Ф. Астон, работавший до войны с Томпсоном, вернулся к этой тематике и, критически пересмотрев метод парабол, сконструировал первый масс-спектрограф для анализа масс изотопов, имевший разрешение на уровне 1/1000 [6. В 1919 году он использовал новый прибор для исследования проблемы неона и показал, что природный неон является смесью двух изотопов — Ые-20 и Ме-22 [7], так что его химический атомный вес 20,2 (в единицах 1/16 массы кислорода), отличный от целого числа 20, можно объяснить, предполагая, что естественный неон — смесь двух изотопов, массы которых близки к целым числам, смешанных в пропорции 1 10. Тем самым Ф. Астон впервые убедительно экспериментально доказал принципиальное существование изотопов стабильных элементов, которое уже широко дискутировалось в то время в теоретических работах В. Харкинса в связи с проблемой целочисленности атомных весов [8]. Получив прямое подтверждение существования изотопов неона, Астон вскоре на том же приборе, развивая успех, показал сложный изотопный состав хлора, ртути, аргона, криптона, ксенона, ряда галогенов — иода, брома, нескольких элементов, легко образующих летучие соединения — В, 51, Р, 5, Аз, и ряда щелочных металлов — элементов первой группы таблицы Менделеева. Он также зафиксировал шкалу масс ядер, положив в её основу кислород (0-16) и углерод (С-12), в то время считавшихся моноизотопными, и провёл сопоставление их масс. К концу 1922 года им были найдены наиболее распространённые изотопы около трёх десятков элементов (см. табл. 2.1), за что 12 декабря 1922 года он получает Нобелевскую премию. Несколько раньше (1920) он, проанализировав первый экспериментальный материал, формулирует эмпирическое правило целочисленности атомных весов изотопов в шкале 0-16 [9]. В 1922 году в исследовании изотопов к нему присоединился А. Демпстер, предложивший свой вариант магнитного масс-спектро-метра с поворотом исследуемых пучков на 180 градусов [10]. Он открыл основные изотопы магния, кальция, цинка и подтвердил существование двух изотопов лития, найденных перед этим Ф. Астоном и Дж.П. Томпсоном (табл. 2.1). [c.39]

МО го легкого элемента, а затем одну шестнадцатую часть массы атома кислорода (Ж- Стас, 1860). Когда были открыты изотопы, то оказалось, что природный кислород представляет собой смесь 99,759% изотопа Ю, 0,037% 0 и 0,204% Ю. В связи с этим были приняты две шкалы для относительных молекулярных и атомных масс, а именно физическая шкала, в которой за единицу принята /lв часть массы атома изотопа кислорода 16, и химическая шкала, в которой за единицу принята [c.18]

Физический пион не является безмассовым, однако его масса гПл 140 МэВ мала в типичной адронной шкале масс, составляющей около 1 ГэВ. Масса пиона возникает от ненулевых, но малых масс токовых кварков Шц и та, порядка 10 МэВ, которые явно нарушают киральную инвариантность лагранжиана КХД. Мы не будем входить в подробное обсуждение этой связи. Отметим, однако, что имеется следующее важное соотношение между массой пиона и массами токовых кварков [5] [c.364]

Астон И комитет Международной комиссии по атомным весам пришли в 1931 г. к общему мнению [135], что изменять химическую или физическую шкалы масс для приведения их к точному соответствию нет необходимости, поскольку коэффициент пересчета близок к единице и изменения, которые он может внести в измеряемые величины, будут слишком незначительны, чтобы заметно повлиять на атомные веса. Бёрдж и Менцель [213] также обсуждали значение коэффициента пересчета и указали на отсутствие методов, доказывающих, что относительная распространенность изотопов кислорода в образцах кислорода из различных источников строго постоянна. Возможное непостоянство относительной распространенности изотопов кислорода ставило вопрос об изменении основы системы атомных весов, поскольку имеющиеся системы связывались одна с другой относительно неопределенным фактором. Однако такое изменение не было произведено, несмотря на то, что в настоящее время хорошо известно, что относительная распространенность стабильных изотопов кислорода [505], так же как и других легких элементов, в некоторой степени зависит от источника их получения. Этот вопрос более обстоятельно обсуждается в гл. 3. [c.42]

Коэффициент пересчета, связывающий физическую и химическую шкалы масс, установленный Ниром [1512], изменяется от 1,000278 до 1,000268 в зависимости от того, выбран ли в качестве химического стандарта масс атмосферный кислород или кислород в типичных образцах воды. Эти изменения достаточно малы, и только в отдельных случаях они вызывают неопределенность в атомных весах. В большинстве исследований принимается, что элемент кислород в химической шкале масс состоит из смеси изотопов и имеет атомный вес в 1,000275 раза больше Ю. Если бы это было подтверждено определением, то не было бы и колебания в коэффициентах, связывающих обе шкалы. Использование этого коэффициента изменило бы многие физико-химические величины [2172]. Возрастающая точность измерения масс обусловливает необходимость проведения таких пересчетов. Можно также отказаться от обеих существующих физической и химической шкалы масс и установить новую единую шкалу. [c.42]

Были предложены два таких стандарта. Первый из них был предложен Ниром [1514] и Команом, Маттаухом и Вапстра [1148, 1149, 1339, 1340]. За единицу была принята величина в 1,000318 и 1,000043 раза больше единицы, существующей в физической и химической шкалах масс соответственно. Использование нового стандарта вызвало бы незначительное изменение в существующих значениях химических атомных весов. Предлагаемый стандарт обладает преимуществами главным образом с точки зрения масс-спектрометрии. используется в качестве дополнительного стандарта, так как образует столько различных соединений с водородом, что почти всегда удается провести сопоставление масс изотопов с комбинацией атомов водорода и углерода исключение составляет лишь область низких масс. Так, в диапазоне масс 18—23 получить углеводородные ионы трудно. Универсальность применения соединений углерода в качестве стандарта детально рассмотрена ниже. В качестве химического стандарта углерод менее пригоден поэтому предлагается в химической шкале атомный вес кислорода принимать как массу О с коэффициентом 1,000275. По сравнению с кислородом тяжелые изотопы углерода более распространены природное соотношение изотопов может изменяться, поэтому новое определение не приведет к точному значению для атомного веса элемента-стандарта, и возникнет много трудностей, таких же как и в случае кислорода. Кроме того, углерод взаимодействует с относительно небольшим числом других элементов, в частности не со всеми элементами, используемыми в качестве химических стандартов. [c.43]

Массы устойчивых атомов. Современные теории ядерных сил не позволяют точно вычислить массы ядер и энергии взаимодействия между частицами, из которых они состоят. Однако значительные успехи были достигнуты при таких исследованиях, при которых значения необходимых параметров определялись эмпирически. Были опубликованы различные диаграммы устойчивости ядер и получены соотношения между массой М известных устойчивых ядер и числом нуклонов А) и протонов (Z) в этих ядрах, прекрасно описывающие экспериментальные данные [G1, В26, В31, F48, S104, F18, J23, D16, КЗО]. Например, Дейч [D16] исходя из теории Бетэ и Вечера [В26] и Бора и Уилера [ВЗЦ вывел следующую формулу для определения массы устойчивого атома (в атомных единицах массы, по физической шкале масс) [c.147]

Особое значение имело окрытие изотопов кислорода . так как масса атомов его лежит в основе определения атомных и молекулярных весов. В химической шкале за единицу атомных и молекулярных весов принята /ш средней массы атома кислорода. При рассмотрении массы отдельных атомов м единицу массы принята Vie массы изотопа кислорода с масеовым числом 16. Такая шкала называется физической. Физнчеекая единица меньше химической в 1,000272 раза. [c.517]

Обычно расшифровку спектра масс производят по массовым числам М. Из ядерной физики известно, что общее число нуклонов в ядре является мерой массы этого ядра. Это число носит название массового числа и является ближайшим к массе ядра целым числом. По физической шкале масс, принятой в ядерной физике, за атомную единицу массы (а. е. м.) выбирается Ч,в часть массы атома основного изотопа кислорода О . Физическая шкала массовых чисел удобна потому, что методы определения масс изотопов сводятся к сравнению их с массой изотопа-эталона. К основным характеристикам измерителей парциальных давлений относятся разрешающая способность и минимальное измеряемое давление. Разре- [c.190]

Чтобы устранить неудобство одновременного существования двух шкал атомных весов, недавно была введена шкала масс, отнесенная к С = = 12,000000 (см. стр. 50). Эта шкала была одобрена как Международным союзом теоретической и прикладной химии (ЮПАК), так и Международным союзом теоретической и прикладной физики (ЮПАФ). Единица атомной массы унифицированной шкалы равна, таким образом, V12 от С. Для перевода атомной массы из физической шкалы ( Ю) в унифицированную ( С) первую необходимо умножить на 0,999682. В данной главе автор пользуется унифицированной шкалой (округляя атомные массы до четвертой десятичной цифры). [c.759]

Открытие масс-спектра относится примерно к 1914 г., когда Дж. Дж. Томсоном при исследовании положительных (каналовых) лучей было обнаружено, что вновь открытый элемент — неон — должен состоять из двух элементов, одного с атомным весом 20 и другого с атомным весом 22. Спустя шесть лет Астоном был создан масс-спектрограф и было доказано, что обычный неон действительно состоит из двух изотопов. Это открытие полои нло начало интенсивной работе, которая в конце концов привела к измерению масс изотопов всех устойчивых элементов и к установленшо физической шкалы атомных весов. [c.335]

Простые системы — все признаки при распознавании однотипны (например, масса). Сложные системы — в качестве признаков могут использоваться различные физические и химические свойства, результаты прямых и косвенных измерений. Сложные системы наиболее типичны для прикладных исследований в каталитических процессах. Например, в [2] для решения задачи прогнозирования многокомпонентных катализаторов использовались экспериментальные данные пассивных опытов по определению селективности на основе смеси УзО, и М0О3 (в реакции парофазного контактного окисления 2,6-диметилииридина). В качестве признаков были выбраны 20 разнотипных характеристик. В их число вошли отношение радиуса атома металла к радиусу атома кислорода в твердом оксиде, плотность оксида, цветность оксида по трехбальной шкале, отношение кристаллических пустот к собственному объему молекулы оксида в кристаллической структуре, зонный фактор (расчетная величина), мольная магнитная восприимчивость твердого оксида и т. п. Сложные системы в зависимости от способа получения информации можно подразделять на одноуровневые и многоуровневые. [c.80]

По новой системе за единицу атомной массы была принята /12 массы атома углерода С — углеродная единица (у. е.). Атомная масса углерода (в природе углерод состоит из 98,9% и 1,1% С ) по этой шкале равна 12,01115 0,00005. Все прежние химические ато.мные массы больше новых в 1,000037 раза, а физические—в 1,0003 раза. Хотя эти изменения и малы, в некоторых случаях их нужно учитывать. Так, номя атомная масса серебра равна 107,87 у. е. вместо прежней 107,88 к. е. [c.10]