要有高超准确的实验操作技能,以确保实验数据的高度重复性。所有这些都无不 昭示要得到准确的“真实”原子量需要有非凡的实验化学家。自19世纪中叶开始 到本世纪初 相继有两位卓越的化学家为此付出了艰辛的芳动 比利时化学家斯达(J.S.Stas,1813~1891)是最早进行原子量精确测定的人 他在1860年提出采用0=16为原子量基准。在广泛使用当时发展起来的各种制备 纯净物质的方法的同时,他一方面注意提高使用的蒸馏水的纯度,以防引入杂质, 同时,将天平的灵敏度提高到0.03毫克:另一方面选用易被制成高纯度的金属银 作为完其准物 这些精益求精的工作使斯达在18571882议 十五年时间里测 定了多种元素的精确原子量 其精度可达小数点后4位数字 与现在原子量相当 接近。继斯达之后,美国化学家理查兹(T.W.Richards,l868~1928)的工作更为 出色。这使他因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。自1904年起,他和他的学生通 过大量的分析工作修正了斯达的原子量值。例如,他发现斯达使用的银中含有少 最氧 ,于是采用如下方法改进:用经过15次重结晶后得到的AgNO3还原得到银, 再将银放置在石灰石上在氢气中熔化, 从而得 不含氧的银 他通过这种方法将 银的原子是从107.93修正为107.88与现代银原子量更为接近 五、原子量基准的演变与现代原子量的测定 原子量基准的选择是测定原子量的重要基础。最早的原子量基准是由道尔顿 提出的=1。接着贝采里乌斯以0=100为基准。1860年 斯达提出0=16为基准 很快得到公认并在化学领域沿用了整整 个世纪(1860~1960)。伴随着化学科学 的不断发展和原子量数值精度的不断提高,特别是1929年美国化学家乔克 (W.F.Giauque,1895~1982)等人在天然氧中发现了170和180两种同位后, 使得化学和物理两大领域的原子量基准出现了差别。由于化学的原子量基准选用 的是天然氧,而物理的原子量基准选用的是160=16,因此精确计算得出化学原 子量单 .000275×物理原子量单位,这佯就使得世界上存在两套原子量数值 这势必要引起一些混乱。对此,化学和物理界都认识到统一两套原子量单位的必 要性。为此科学家们提出了许多建议。曾先后提出以4He=4和以19F=19为基准, 但都因各自的不足而被否定 1957年,美国质谱学家尼尔(A.0.Neer和化学家厄兰得(A.0 Lander)提出 以12C= 12为基准的方案 12C基准有利于采用质谱法则定核素的原子量 -方案得到德国著名质著学家马陶赫(J.Mattauch)的支持。1959年国际纯 粹与应用化学联合会接受马陶赫的意见,决定建议使用12C=12为原子量基准。 1960年国际纯粹与应用物理联合会接受了这项倡议,于是一个为世界公认的新原 子基准证生了 现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法 化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度 再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的重量 然后通过当量测定原子量。 质谱法是通讨测定同位素的原子量,然后根据其在自然界的主度计算得到的 它所使用的仪器叫质谱仪 这种方法的最大优点是精度高。现代原子量几乎都是 由质谱洁测定的 在质谱仪中,被测样司 (气体和固体的蒸 的元素经阴权 射线的作用产生带正电荷的离子,正离子先后通过电场和磁场后发生偏转。无论 正离子速度的大小,只要其电荷与质量之比©/m,简称荷质比)相同的离子就会 收敛在一处,在照相板上留下痕迹:不同€/m的正离子将收敛在不同位置,从而要有高超准确的实验操作技能,以确保实验数据的高度重复性。所有这些都无不 昭示要得到准确的“真实”原子量需要有非凡的实验化学家。自 19 世纪中叶开始 到本世纪初叶,相继有两位卓越的化学家为此付出了艰辛的劳动。 比利时化学家斯达(J.S.Stas,1813~1891)是最早进行原子量精确测定的人。 他在 1860 年提出采用 O=16 为原子量基准。在广泛使用当时发展起来的各种制备 纯净物质的方法的同时,他一方面注意提高使用的蒸馏水的纯度,以防引入杂质, 同时,将天平的灵敏度提高到 0.03 毫克;另一方面选用易被制成高纯度的金属银 作为测定基准物。这些精益求精的工作使斯达在 1857~1882 这二十五年时间里测 定了多种元素的精确原子量,其精度可达小数点后 4 位数字,与现在原子量相当 接近。继斯达之后,美国化学家理查兹(T.w.Richards,1868~1928)的工作更为 出色。这使他因此而荣获 1914 年诺贝尔化学奖。自 1904 年起,他和他的学生通 过大量的分析工作修正了斯达的原子量值。例如,他发现斯达使用的银中含有少 量氧,于是采用如下方法改进:用经过 15 次重结晶后得到的 AgNO3 还原得到银, 再将银放置在石灰石上在氢气中熔化,从而得到不含氧的银。他通过这种方法将 银的原子是从 107.93 修正为 107.88 与现代银原子量更为接近。 五、原子量基准的演变与现代原子量的测定 原子量基准的选择是测定原子量的重要基础。最早的原子量基准是由道尔顿 提出的 H=1。接着贝采里乌斯以 O=100 为基准。1860 年,斯达提出 O=16 为基准, 很快得到公认并在化学领域沿用了整整一个世纪(1860~1960)。伴随着化学科学 的不断发展和原子量数值精度的不断提高,特别是 1929 年美国化学家乔克 (W.F.Giauque,1895~1982)等人在天然氧中发现了 17O 和 18O 两种同位素后, 使得化学和物理两大领域的原子量基准出现了差别。由于化学的原子量基准选用 的是天然氧,而物理的原子量基准选用的是 16O=16,因此精确计算得出化学原 子量单位=1.000275×物理原子量单位,这佯就使得世界上存在两套原子量数值, 这势必要引起一些混乱。对此,化学和物理界都认识到统一两套原子量单位的必 要性。为此科学家们提出了许多建议。曾先后提出以 4He=4 和以 19F=19 为基准, 但都因各自的不足而被否定 。 1957 年,美国质谱学家尼尔(A.O.Neer 和化学家厄兰得(A.OLander)提出 以 12C=12 为基准的方案。由于 l2C 基准有利于采用质谱法则定核素的原子量, 这一方案得到德国著名质著学家马陶赫(J.Mattauch)的支持。1959 年国际纯 粹与应用化学联合会接受马陶赫的意见,决定建议使用 12C=12 为原子量基准。 1960 年国际纯粹与应用物理联合会接受了这项倡议,于是一个为世界公认的新原 子基准诞生了。 现代测定原子量主要有化学方法和物理方法(质谱法)。 化学方法是先制备该元素的纯卤化物,采用银作二级基准分析卤化物纯度, 再向一定量的卤化物样品溶液中加入等量的硝酸银,用重量法测定卤化银的重量, 然后通过当量测定原子量。 质谱法是通过测定同位素的原子量,然后根据其在自然界的丰度计算得到的。 它所使用的仪器叫质谱仪,这种方法的最大优点是精度高。现代原子量几乎都是 由质谱洁测定的。在质谱仪中,被测样品(气体和固体的蒸气)中的元素经阴极 射线的作用产生带正电荷的离子,正离子先后通过电场和磁场后发生偏转。无论 正离子速度的大小,只要其电荷与质量之比 e/m,简称荷质比)相同的离子就会 收敛在一处,在照相板上留下痕迹;不同 e/m 的正离子将收敛在不同位置,从而