Kümme riuklikku elementi sunnivad Mendelejevi tabelit kaasajastama

See, mida meile kooli keemiatunnis õpetatakse, on voolujooneliseks vormitud versioon palju segasemast ja keerulisemast reaalsusest — põhimõte, mis kehtib ka taoliste elementaarsete mudelite puhul nagu keemiliste elementide perioodilisussüsteem ehk Mendelejevi tabel. Auväärse süsteemi järelevaatajad otsustasid eelmisel nädalal muuta kümne elemendi aatommassi väärtuseid nii, et need pole enam üks kindel arv, vaid arvudevahemik, mis on küll räpakam, ent meenutab rohkem ka tegelikku, räpakat maailma.

Muudatuse põhjuseks on pressiteate väljastanud Calgary ülikooli ning taoliste kaalukate probleemide üle otsustama määratud rahvusvahelise puhta ja rakenduskeemia liidu IUPAC isotoopkoguste ja aatommasside komisjoni kohaselt asjaolu, et aatommassid pole alati nii konkreetsed, kui suuremale osale keemiaõppureist õpetatakse, vahendab Discover Magazine.

Kui heidate pilgu käepärasele perioodilisustabelile, näiteks sellele, näete iga elemendi juures kaht arvu. Esimene, mis on alati täisarv ilma tüütute komakohtadeta, on aatomnumber (laenguarv): prootonite arv tuumas, mis on samas ka elemendi järjekorranumber tabelis. Vaseaatomi tuumas on 29 prootonit ja seega on vask element nr 29. 

Teine arv on aatommass, mis ütleb meile grammides, kui palju kaalub üks mool (6,02 x 10-astmel-23) antud elemendi aatomeid, mis on seega võrdelises sõltuvuses üksiku aatomi massist. Need numbrid ei ole täisarvud, aga mitte sellepärast, et aatomid esineksid looduses murdudena. Tegelikult on aatomeil eri isotoope, mille tuumades esineb eri hulgal neutroneid.

Puhtal isotoobil on täpselt määratletud mass, ent looduses esineb suurem osa elemente isotoopide segu kujul. Näiteks sisaldab mingi hulk vesinikku peamiselt üheainsa prootoniga ja ilma neutroniteta aatomeid, ent ka üksikuid selliseid, millesse on sattunud üks või kaks neutronit. Ning kui see hulk koondab endas 10-astmel-23 vesinikuaatomit, muudavad raskemad isotoobid antud koguse täpselt ühest grammist veidike raskemaks.

Taolise korralduse juures on probleemiks asjaolu, et mõnel elemendil on mitu stabiilset isotoopi. Seega võib elemendi aatommass analüüsitava proovi isotoopkoosseisust sõltuvalt veidi kõikuda. Nimetatud tõiga valguses otsustasid keemiateadust haldama kutsutud ja seatud instantsid, et taoliste elementide puhul pole õige piirduda üheainsa aatommassi-arvuga, ning määrasid neile väärtusvahemikud.

Süsiniku aatommassiks ei märgita enam 12,0107 mõõtmismääramatusega 0,0008 — selle ametlik aatommass on nüüdsest [12,0096; 12,0116], kus kandilised sulud ja semikoolon viitavad aatommasside intervallile. Intervall ei kajasta aatommassi mõõtmistäpsuse määramatust, vaid tegelikku varieeruvust ainete aatommassides.

Vesinik, liitium, boor, süsinik, lämmastik, hapnik, räni, väävel, kloor ja tallium viiakse kõik üle aatommassi väljendamise uuele vormile. Ütlete, et pisiasi? Võimalik. Kui aga Pluto planeetide perest välja heideti, nägime kõik, mis juhtub, kui hakata muutma seda, mida inimesed on koolipingis õppinud.

Jälgi Forte teadusuudiseid ka Twitteris!