Változik a periódusos rendszer

Újabb felújításra szorul a 19. századi Oroszország egyik tudományos büszkesége. A periódusos rendszer öt elemének atomtömegét frissítették, intervallumokat adva az elemeknek.

"Többségünk a kémia órákon azt tanulta, hogy az atomtömegek a természet állandói, ennél azonban nem is lehetnénk távolabb az igazságtól" - mondta Tyler Coplen, a Virginia állambeli Reston Stabil Izotóp Laboratórium igazgatója. Valójában az egyes elemek atomtömege geológiai elhelyezkedésének függvényében változik.

Egy atom tömegének a nagy része a protonokból és neutronokból álló magjában összpontosul, kivéve a hidrogént, melynek magja egyetlen protonból áll. A mag protonjainak száma határozza meg, milyen atommal is van dolgunk. Minden szénatom 6 protonnal rendelkezik, míg az oxigénatomok esetében 8 protonról beszélünk, és így tovább. A neutronok száma azonban egyazon elem esetében atomról atomra változhat. Ugyanazon elem különböző neutronszámú atomjait nevezzük izotópoknak.

Minden elem rendelkezik adott számú instabil izotóppal, melyek a radioaktív bomlás során alacsonyabb energiaszintű állapotba mennek át, radioaktív sugárzást bocsátva ki. Egyes elemeknek azonban egynél több stabil izotópja is van, és ez az a pont, ahol a kémikusoknak gondot okozhat az atomtömeg meghatározása.

A brómnak például két stabil izotópja van, melyek gyakorisága nagyjából egyforma a Földön, a két stabil izotóp azonban nem egyenlően oszlik el. Például a bróm nehezebb izotópja valamivel gyakoribb a tengervízben és a sókban, mint a szerves anyagokban. A magnézium is hasonlóan viselkedik. Ennek a fémnek a három stabil izotópja enyhe eltérést mutat a különböző környezetekben. Ez azt jelenti, hogy ezekben a környezetekben a bróm, vagy a magnézium atom átlagos tömege is egészen kis mértékben ugyan, de változik.

Ez a tény vezette el a periódusos tábla elemeit felügyelő Alap- és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Egyesülete (IUPAC) nevű szervezetet, hogy a bróm és a magnézium esetében egyetlen szám helyett tartományokat, intervallumokat adjanak az atomtömegnek. A bróm atomtömegét az eddigi 79,904 helyett immár egy intervallum [79,901 - 79,907] jelöli, míg a magnézium 24,3050 értékét a [24,304 - 24,307] váltja fel. Az IUPAC egyúttal kihasználta az alkalmat, hogy három másik elem, a germánium, az indium és a higany atomtömegét is módosítsa. Nem ez az első alkalom - és nagy valószínűséggel nem is az utolsó - hogy ilyesmi történik. Két évvel ezelőtt az IUPAC tíz másik elem atomi súlyát cserélte le tartományokra, köztük a leggyakoribbakét is, mint a hidrogén és a szén.

Coplen, a legutóbbi IUPAC jelentés szerzője szerint valószínűleg más stabil izotópokkal rendelkező elemekkel is ugyanez fog történni a jövőben, ahogy a mérőműszerek egyre érzékenyebbé válnak. "Az IUPAC bizottsága idén augusztusban újra összeül" - mondta. "Úgy vélem ez számos újabb elemnél jelent majd változást"