几个化学概念辨误 |
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来源:不详 更新时间:2011-11-1 12:03:36 |
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含物质的种类多少而论。就是说“纯净物”概念中的“一种物质”,应理解为同种元素且构成方式(或结构)相同的同种分子或不同种分子。
所以H2、D2、T2的“混合物”也被认为是纯净物。它们之间不是同素异形体关系。也就说明了氢气实际上是H2、D2、T2、HD、HT、DT的集合,依旧是一种化学物质。如果我们不是在化学范畴内讨论的话,H2和D2自然是不一样的物质了。所以说,化学领域内,认为H2、D2、T2是由不同分子组成的同一物质,是纯净物。这也是我们对初中化学知识的补充和修正。
6、问题:为什么要以12-C作为现代化学物质相对质量的计量标准?
解答:由于原子很小,质量很轻(最轻的原子约重1.6×10-24g,最重的也不够此重的250倍),即便以毫克作为单位,数字也是极小的,使用极不方便,只好选取某元素的原子质量为标准,令其它元素的原子质量与之比较,这样求得元素的相对原子质量。
早在1803年,Dalton(道尔顿)写下了第一张原子量表,是以氢为1作为原子量基准的,但当时人们的认识局限所在,很多原子量都是不准确的,比如当时谁的化学式为HO,结果把氧的原子量定为7。后来Berzelius比较准确地测定了各种元素的原子量。根据水的合成反应正确的定出了水的组成和氧的原子量,纠正了Dalton的错误,由于那时的大多数元素的原子量都是根据其氧化物来测定的,即测定氧的化合量就知道另外元素的原子量了。所以Berzelius采用了氧的原子量作为基准,规定O=100(1826年)。
1860年,Stas建议采用O=16作为原子量的基准,这样可以使数值小一些,同时又能保持所有元素的原子量都大于1。这个原子量基准在化学领域中沿用了近一个世纪。
可是物理学在20世纪初得到飞速发展,同位素的发现使得物理学领域和化学领域的基准发生了分裂。
首先,1919年Aston开始用质谱仪精密测定各种同位素的原子质量,由于质谱法能够测出单一同位素的质量。他正式提出以16-O=16作为同位素原子量的基准(化小按——这是物理学的标准,比之Stas建议“采用O=16为基准”在说法上更精确。不过化学领域的标准仍以Stas建议为基准,即仍以天然氧的平均原子量为基准。1929年科学家测定的16-O:17-O:18-O=3150:1:5,所以天然氧的平均原子量为(3150*16+1*17+5*18)/3156=16.0035,是16.0000的1.00022倍。)1940年以来物理学采用16-O=16.0000的物理标度(physicalscale),而化学仍以天然氧(同位素混合物)O=16.0000作为化学标度(chemicalscale),这是不同的。
O化=1.000275×16-O物
(化小按——1940年较1929年对于氧的丰度测定值有变化,所以不再是1.00022倍。)
可是分久必合,由于化学工作和物理工作是密切联系的,标准不同必然引起混乱,为了统一标准,人们提出若干不同方案:
1932,Bethe提出以4-He=4为统一标度。由于氦不与其它元素生成化合物,测定原子量不方便。因此无人采纳。
1951,苏联科学家提出19-F=19作为标度,由于氟是单一同位素的元素,所以对于物理和化学都很方便,并且当时原子量表上F为19.00,所以以19-F作为标准时的改动极小,有部分人支持。但是由于在用质谱法测原子量时采用F作基准很不方便而被否定。
1957,Nier和Olander提出以12-C的方案。由于12-C标准有利于采用质谱法测定各种同位素的原子量,1959年IUPAC(国际纯粹与应用化学协会)决定建议使用12-C基准,并提交IUPAP(国际纯粹与应用物理学协会)考虑。IUPAP于次年接受这个提议。于是1961年IUPAC正式通过采用12-C为原子量的新基准。
由于现代测定原子量主要用质谱法,故12-C的优点在于:
(1)12-C在天然同位素中所占的丰度比较固定,受地点影响不大,对12-C的质量的测定比较精确;
(2)采用12-C为标准,对大多数元素来说变动不大。(只有5-6个稍有变动);
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