Reguła liczb całkowitych

Francis W. Aston otrzymał w 1922 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za sformułowanie reguły liczb całkowitych.

W chemii zasada liczb całkowitych mówi , że masy izotopów są całkowitymi wielokrotnościami masy atomu wodoru . Reguła jest zmodyfikowaną wersją hipotezy Prouta zaproponowanej w 1815 r., zgodnie z którą masa atomowa jest wielokrotnością masy atomu wodoru. Jest również znany jako reguła liczb całkowitych Astona na cześć Francisa W. Astona, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1922 r. „Za odkrycie za pomocą spektrografu masowego , izotopów, w dużej liczbie pierwiastków nieradioaktywnych i za jego wypowiedzenie reguły liczby całkowitej”.

Prawo określonych proporcji

Lista mas atomowych i symboli Johna Daltona

Prawo określonych proporcji zostało sformułowane przez Josepha Prousta około 1800 roku i mówi, że wszystkie próbki związku chemicznego będą miały taki sam skład masowy pierwiastków. Teoria atomowa Johna Daltona rozszerzyła tę koncepcję i wyjaśniła, że ​​materia składa się z oddzielnych atomów z jednym rodzajem atomu dla każdego pierwiastka, połączonych w ustalonych proporcjach, tworząc związki.

Hipoteza Prouta

W 1815 roku William Prout poinformował o swoich obserwacjach, że masy atomowe pierwiastków były całkowitymi wielokrotnościami masy atomowej wodoru . Następnie postawił hipotezę, że atom wodoru był podstawowym obiektem, a pozostałe pierwiastki były kombinacją różnej liczby atomów wodoru.

Odkrycie izotopów przez Astona

W 1920 roku Francis W. Aston wykazał za pomocą spektrometru mas , że pozorne odchylenia od hipotezy Prouta wynikają głównie z istnienia izotopów . Na przykład Aston odkrył, że neon ma dwa izotopy o masach bardzo bliskich 20 i 22, zgodnie z regułą liczb całkowitych, i zaproponował, że niecałkowita wartość 20,2 dla masy atomowej neonu wynika z faktu, że naturalny neon jest mieszanina około 90% neonu-20 i 10% neonu-22). Wtórną przyczyną odchyleń jest energia wiązania lub defekt masy poszczególnych izotopów.

Odkrycie neutronu

Osobny artykuł: Odkrycie neutronu
James Chadwick, odkrywca neutronu, z generałem Leslie Grovesem , dyrektorem Projektu Manhattan .

W latach dwudziestych XX wieku uważano, że jądro atomowe składa się z protonów i elektronów, co tłumaczy różnicę między liczbą atomową atomu a jego masą atomową . W 1932 roku James Chadwick odkrył nienaładowaną cząstkę o masie zbliżonej do protonu, którą nazwał neutronem . Fakt, że jądro atomowe składa się z protonów i neutronów, został szybko zaakceptowany, a Chadwick otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za swoje odkrycie.

Nowoczesna forma reguły liczb całkowitych polega na tym, że masa atomowa danego izotopu elementarnego jest w przybliżeniu liczbą masową (liczba protonów plus neutrony) razy jednostka masy atomowej (przybliżona masa protonu, neutronu lub wodoru-1 atom) . Ta reguła przewiduje masę atomową nuklidów i izotopów z błędem co najwyżej 1%, przy czym większość błędów jest wyjaśniona deficytem masy spowodowanym energią wiązania jądra .

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Whole_number_rule&oldid=1046137189 ”