คาร์บอน 12: สัญกรณ์นิวเคลียร์ประวัติศาสตร์ความคิดเห็น - เคมี - 2026

คาร์บอน 12เป็นไอโซโทปที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของธาตุคาร์บอนที่มีความอุดมสมบูรณ์ 98.93% นอกจากนี้ยังเป็นผู้รับผิดชอบหลักสำหรับคุณสมบัติและการใช้งานทั้งหมดที่เกิดจากธาตุคาร์บอน

¹² C มีมวลอะตอมของดาลตัน 12 ว่ามีการอ้างอิงสำหรับการจัดตั้งมวลชนอะตอมของไอโซโทปอื่น ๆ อะตอม¹² C ประกอบด้วยโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนหกตัว อย่างไรก็ตามมวลของอิเล็กตรอนถือว่าเล็กน้อย

สัญกรณ์นิวเคลียร์สำหรับไอโซโทปของคาร์บอน -12 ที่มา: Gabriel Bolívar

องค์ประกอบมักจะมีมวลอะตอมแสดงเป็นจำนวนเต็มตามด้วยทศนิยมเนื่องจากองค์ประกอบสามารถมีไอโซโทปที่เสถียรได้หลายตัว

ดังนั้นมวลอะตอมของธาตุจึงแสดงเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของมวลอะตอมของไอโซโทปที่แตกต่างกัน เมื่อพิจารณาว่า¹² C มีความอุดมสมบูรณ์ 98.93% และ¹³ C มีความอุดมสมบูรณ์ 1.15% มวลอะตอมของคาร์บอนเท่ากับ 12.011 daltons

มวลอะตอมของธาตุแสดงเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของอะตอมที่แตกต่างกันโดยสัมพันธ์กับหนึ่งในสิบสองของมวล¹² C ซึ่งเรียกว่าหน่วยมวลอะตอมรวม ก่อนหน้านี้ย่อว่า "uma" และปัจจุบันเป็น "u"

สัญกรณ์นิวเคลียร์

ภาพบนแสดงสัญกรณ์หรือสัญลักษณ์นิวเคลียร์สำหรับไอโซโทปของคาร์บอน -12

การอธิบายมันเหมือนกับการกำหนดคุณลักษณะของความเป็นเลิศของคาร์บอนอะตอมพาร์ เลขอะตอม 6 บ่งชี้จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส เลข 12 เท่ากับผลรวมของโปรตอนและนิวตรอนดังนั้นจึงเป็นมวลอะตอม ซึ่งเป็นสัดส่วนกับมวลนิวเคลียร์

และแม้ว่าสัญกรณ์นี้จะไม่แสดงให้เห็น แต่ก็มีอิเล็กตรอน 6 ตัวที่ต่อต้านประจุบวกของโปรตอนในนิวเคลียส จากมุมมองของพันธะเคมีอิเล็กตรอนสี่ในหกตัวนี้เป็นตัวกำหนดรากฐานของชีวิตอย่างที่เรารู้จัก

ประวัติศาสตร์

การวิจัยของ Dalton (1810) ระบุว่าน้ำมีเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจน 87.7% และไฮโดรเจน 12.5% แต่ดาลตันชี้ให้เห็นว่าสูตรน้ำคือ OH Davy and Berzelius (1812) แก้ไขสูตรน้ำเป็น H ₂ O.

ต่อจากนั้น Berzelius พบองค์ประกอบของน้ำดังต่อไปนี้: ออกซิเจน 88.8% และไฮโดรเจน 11.2% เขาพิจารณาว่าน้ำหนักอะตอมของไฮโดรเจนคือ 1 กรัมและออกซิเจน 16 กรัม

จากนั้นพวกเขาก็ตระหนักว่าการใช้น้ำหนักอะตอม 1 กรัมสำหรับไฮโดรเจนน้ำหนักอะตอมของออกซิเจนจะเท่ากับ 15.9 กรัม ด้วยเหตุนี้จึงนำไปสู่การสร้างมวลอะตอมของออกซิเจนที่ 16 g เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับมวลอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน

ออกซิเจนถูกใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงปีพ. ศ. 2504 เมื่อมีการตัดสินใจใช้คาร์บอนเป็นมาตรฐานอ้างอิงในการสร้างมวลอะตอมของธาตุต่างๆ

ก่อนปีพ. ศ. 2502 IUPAP และ IUPAC ใช้ออกซิเจนขององค์ประกอบเพื่อกำหนดโมลดังนี้ 1 โมลคือจำนวนอะตอมของออกซิเจนที่มีอยู่ใน 16 กรัม

ความเห็นทั่วไป

การพูดถึง¹² C หมายถึงคาร์บอนโดยรวม หรืออย่างน้อย 98% ของสาระสำคัญซึ่งเพียงพอสำหรับการประมาณดังกล่าว นี่คือสาเหตุที่ไอโซโทปนี้ไม่มีประโยชน์ในขณะที่องค์ประกอบดังกล่าวและของแข็งที่รวมเข้าด้วยกันครอบคลุมการใช้งานหลายร้อยรายการ

อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าสิ่งมีชีวิตมีความชอบเป็นพิเศษสำหรับไอโซโทปนี้มากกว่า¹³ C; นั่นคือเปอร์เซ็นต์ของ¹³ C หรืออัตราส่วน¹² C / ¹³ C จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระบบนิเวศภูมิภาคหรือพันธุ์สัตว์

อาจเป็นเพราะโมเลกุลที่มีอะตอม¹³ C มากเกินไปหนักกว่าขัดขวางหรือทำให้กระบวนการเผาผลาญและการทำงานของเซลล์ในร่างกายแย่ลง แม้ว่าเปอร์เซ็นต์ของ¹³ C ในสิ่งมีชีวิตจะสูงกว่า 1% เล็กน้อย

ดังนั้น¹² C จึงเป็นไอโซโทปของคาร์บอนที่รับผิดชอบต่อชีวิต และ¹⁴ C คือ "เครื่องวัดเวลา" ของซากเนื่องจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี

ประโยชน์ทางอ้อมอีกประการหนึ่งของ¹² C คือการสร้าง "ความเปรียบต่าง" สำหรับเทคนิคสเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์¹³ C ซึ่งโครงสร้างคาร์บอนของสารประกอบอินทรีย์สามารถอธิบายได้ (ค้นพบและสร้างขึ้น)

อ้างอิง

1. ฟิลลิปส์โหระพา (08 กรกฎาคม 2562). ไอโซโทปของคาร์บอนที่พบมากที่สุดคืออะไร? sciencing.com ดึงมาจาก: sciencing.com
2. CésarToméLópez (2019) ของน้ำหนักอะตอม ดึงมาจาก: culturacientifica.com
3. เอลส์ (2019) คาร์บอน 12 ScienceDirect ดึงมาจาก: sciencedirect.com
4. ร. เรือ. (เอสเอฟ) สัญกรณ์นิวเคลียร์ สืบค้นจาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี. (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้