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标题: 【真的】加拿大科学家将对元素周期表进行修改,在科学界引起震撼 [打印本页]

作者: orange    时间: 2016-2-22 02:16
标题: 【真的】加拿大科学家将对元素周期表进行修改,在科学界引起震撼
【流言】:加拿大科学家指出某些元素具有一种以上的稳定同位素,也就是说,它们可能在自然界的不同环境中,以不同原子量的型态出现。化学元素周期表的变动将是2006年冥王星失去行星资格以来,最震撼科普界的。
【真相】:确实有这次改动。这一改动对科研应用意义不同,但对普通人的生活不会带来直接的重大影响。
【论证】:消息来源流言是一条微博的内容,其中让人咋舌的是“化学元素周期表的变动将是2006年冥王星失去行星资格以来,最震撼科普界的”这句话。这会是怎样的变动?竟然会有如此高的地位?又为什么主流媒体上一片风平浪静呢?
顺着这条微博,可以找到更详细的一篇博文[1],标题使用了“炸闻”来描述这个改动。除了流言的内容,还提及“研究人员举例说明:硫的原子量传统被定为32.065,但事实上,因硫存在的地点不同,其实际原子量可能介于32.059至21.076之间。”我们知道硫的质子中子数之和为32,精确的原子量也只是在小数点后的数值上的不同。这个硫的原子量“介于32.059至21.076之间”的改动确实很惊人,颠覆我们的化学知识。
这篇博文的内容来自一个美国的中文报纸《世界日报》的一篇报道,标题更为耸动《震撼科普界:化学元素周期表要大“洗牌”》[2],报道里出现了“美国科技资讯网站CNET说,这是2006年冥王星失去行星资格以来,最震撼科普界的变动”的内容。在CNET的文章《元素周期表的原子重量更新》(Periodic table gets weighty update)[3]里的原文是,“In the biggest development to rock the popular-science world since Pluto got demoted, 10 elements will see their atomic weights changed on the periodic table”。看来是此文作者对这次的改动深有感触,将它拔到如此高的位置。同时,对比这两篇文章可以发现,所谓的硫的原子量“介于32.059至21.076之间”,只是数据的笔误,硫的新原子量范围其实是[32.059, 32.076]。
CTV的文章《化学家修改元素周期表》[4] (Chemists alter periodic table of elements) 显得靠谱多了,采访了报告的主要作者之一——加拿大卡尔加里大学的Michael Wieser博士,内容及观点都更客观严肃。
事情的原委2010年12月12日,国际纯粹及应用化学联合会(IUPAC)照例发表了2009年度的元素原子量报告《Atomic Weights of the Elements 2009》[5],与往年报告中总是试图缩小误差范围不同,该报告描述某些元素的原子量时用到了范围——这是国际上第一次用范围而非常数来表示原子量。涉及改动的元素包括:氢、硼、锂、碳、氮、氧、硅、硫、氯、铊。
由于某些元素具有多个稳定同位素,不同的同位素具有不同的质量,以往测量元素原子量的时候都是根据各种同位素的丰度(即自然界中某种同位素的相对含量)取平均值,而科学家们意识到不同条件、不同环境下,同位素的丰度可能会发生变化,导致某些条件下元素的原子量偏离平均值,例如针钠钙石(一种硅酸盐矿物)中所含的氢元素比海水中的氢原子量小0.00006,而合成试剂中的氢元素最大可能比海水中的氢原子量大0.00012。因此,科学家们提出,将以往单一明确的原子量改为原子量范围这样的表达方式。例如,硼元素在2007年的报告[6]中的原子量为10.811(7),在这份报告里的原子量范围是[10.806, 10.821]。新原子量的上下限相差0.015,和旧原子量的±0.007很接近,但却有着不同的意义。
将在2011年3-4月期Chemistry International(IUPAC的新闻杂志)上发表的《原子量——不再是自然常数》(Atomic Weights—No Longer Constants of Nature)[7]提出了IUPAC推荐的同位素元素周期表新画法:

根据原子量的特征,所有元素分为四类:其中一类(例如氯)的原子量不是一个自然常数,但是在一定的范围内;第二类(例如汞)的原子量不是一个自然常数,也不在一定的范围内;第三类(例如砷)的原子量是一个自然常数,因为它只有一个稳定的同位素;第四类(例如镅)没有稳定的同位素,所以也就没有原子量。
事实上,自1869年由门捷列夫创造以来,元素周期表的大小改动不计其数,例如不断填充各种元素、增加0族元素等等。这次针对原子量的改动对于确定化学物质的纯度和来源、鉴定农产品的产地、追踪污染情况等等应用都有着重大的意义,但对于普通人来说不会有什么影响。网友担心的“是不是要背新的周期表”的担忧,也可以放下。以往你也不曾背过精确到小数点后第三位的元素原子量吧。
作者: 厉勇峰    时间: 2016-6-25 17:30
相信谎言的人必将在真理之前毁灭。




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