| 原子的重量是固定不变的吗？ |
| 作者：佚名 文章来源：网络 点击数： 更新时间：2011/11/25 |
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我们总认为元素周期表是固定不变的，其实并非如此。它的底部一度被那些由物理学家用较小原子打造的‘新元素’所填充。现在，就连它最普通的、排布着我们熟悉的元素的地方，也在发生着根本的变化。元素们那精确定义的原子量也变得不再精确了。
原子量（相对原子质量）是某元素原子的平均质量与其它元素相比较得到的相对质量。它和原子序数不一样，原子序数是某种元素原子的原子核中质子的个数。同一元素的原子中的质子数是固定不变的，而原子量还与中子有关。这就是麻烦的来源：同一元素有不同的同位素形式，它们的中子数也各不相同。
为了表明这一点，元素周期表的监护人，国际理论与应用化学联合会（国际化联）根据各个元素天然同位素的相对含量计算出元素的平均原子量。例如，大多数氢原子的原子核仅由一个质子组成，没有中子，但仍有一些包含一个或两个中子。因此，迄今为止，氢的官方原子量为1.00794。
美国弗吉尼亚州地质调查局雷斯顿稳定同位素实验室的泰勒·科普伦说，这种方法的不足之处在于它带来挥之不去的误解。他说，老师告诉学生原子量是自然界的常数，但它们并不是固定的。某个样品中，一个元素的不同同位素的比值取决于所组成物质的形成、转移和聚集过程。
例如，当水蒸汽在大气中从赤道向两级流动时，那些含有较重的氢元素同位素的水蒸汽会更早的落回大海。所以，热带海域的氢元素平均原子质量比极地海域要高一些。再比如说，在一种由海底渗漏到阿拉斯加海岸的名为crocetane的碳水化合物中，碳元素的平均原子质量因为某些原因比元素周期表上给出的数值大0.01%。
持续不断的新的同位素测量意味着原子量会不断发生变化。“这让我们抓狂，”科普伦说。这一情况需要改变。2010年十二月，IUPAC修订了原子量最不准确的10个元素，包括氢、锂、硼、碳、硫以及氮。现在它们的重量由上下限表示，这个范围考虑了地球上所有已知物体中不同同位素的比例大小。例如，氢元素的原子量被标注为H[1.00784;1.00811]（理论与应用化学，第83卷，第359页）。
有些元素并没有受到以上影响。氟、铝、钠、金和17种其他的元素只有一种稳定的同位素形式，所以它们的原子量在自然界中的确是不变的。而另一些高放射性元素由于存在时间太短，根本无法测出它们的原子量。 |
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