La Comisión de Abundancias Isotópicas y Pesos Atómicos ( CIAAW ) es un comité científico internacional de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) bajo su División de Química Inorgánica . [1] Desde 1899, se le ha confiado la evaluación crítica periódica de los pesos atómicos de los elementos químicos y otros datos afines, como la composición isotópica de los elementos. [2] Los Pesos Atómicos Estándar de la CIAAW, que se publican cada dos años, se aceptan como la fuente autorizada en la ciencia y aparecen en todo el mundo en los gráficos murales de la tabla periódica . [3]
El uso de los pesos atómicos estándar de la CIAAW también es obligatorio por ley, por ejemplo, en el cálculo del valor calorífico del gas natural ( ISO 6976:1995) o en la preparación gravimétrica de patrones de referencia primarios en el análisis de gases (ISO 6142:2006). Además, hasta 2019 la definición de Kelvin , la unidad del SI para la temperatura termodinámica, hacía referencia directa a la composición isotópica del oxígeno y el hidrógeno recomendada por la CIAAW. [4] El último informe de la CIAAW se publicó en mayo de 2022. [5]
Aunque el peso atómico había asumido el concepto de una constante de la naturaleza como la velocidad de la luz , la falta de acuerdo sobre los valores aceptados creó dificultades en el comercio. Las cantidades medidas por análisis químico no se traducían en pesos de la misma manera por todas las partes y la estandarización se convirtió en un asunto urgente. [6] Con tantos valores diferentes reportados, la American Chemical Society (ACS), en 1892, nombró un comité permanente para informar sobre una tabla estándar de pesos atómicos para su aceptación por la Sociedad. Clarke, quien era entonces el químico jefe del Servicio Geológico de Estados Unidos , fue designado para un comité de una persona para proporcionar el informe. Presentó el primer informe en la reunión anual de 1893 y lo publicó en enero de 1894. [7]
En 1897, la Sociedad Alemana de Química, a propuesta de Hermann Emil Fischer , nombró un comité de trabajo de tres personas para informar sobre los pesos atómicos. El comité estaba formado por el presidente, el profesor Hans H. Landolt (Universidad de Berlín), el profesor Wilhelm Ostwald (Universidad de Leipzig) y el profesor Karl Seubert (Universidad de Hannover). Este comité publicó su primer informe en 1898, en el que sugería la conveniencia de un comité internacional sobre pesos atómicos. El 30 de marzo de 1899, Landolt, Ostwald y Seubert enviaron una invitación a otras organizaciones científicas nacionales para que designaran delegados para el Comité Internacional de Pesos Atómicos. Se designaron cincuenta y ocho miembros para el Gran Comité Internacional de Pesos Atómicos, incluido Frank W. Clarke . [8] El gran comité llevó a cabo sus actividades por correspondencia con Landolt, lo que creó dificultades y retrasos asociados con la correspondencia entre cincuenta y ocho miembros. Como resultado, el 15 de diciembre de 1899, el comité alemán pidió a los miembros internacionales que seleccionaran un pequeño comité de tres a cuatro miembros. [9] En 1902, fueron elegidos el profesor Frank W. Clarke (EE. UU.), el profesor Karl Seubert (Alemania) y el profesor Thomas Edward Thorpe (Reino Unido), y el Comité Internacional de Pesos Atómicos publicó su informe inaugural en 1903 bajo la presidencia del profesor Clarke. [10]
Desde 1899, la Comisión evalúa periódica y críticamente la literatura científica publicada y elabora la Tabla de pesos atómicos estándar. En los últimos tiempos, la Tabla de pesos atómicos estándar se ha publicado cada dos años. Cada valor de peso atómico estándar recomendado refleja el mejor conocimiento de los datos evaluados y publicados. En la recomendación de pesos atómicos estándar, la CIAAW generalmente no intenta estimar la composición isotópica promedio o compuesta de la Tierra o de cualquier subconjunto de materiales terrestres. En cambio, la Comisión busca encontrar un valor único y una incertidumbre simétrica que incluya casi todas las sustancias que probablemente se encuentren. [11]
A lo largo de su historia, la Comisión ha adoptado numerosas decisiones importantes. A continuación se destacan algunas de ellas.
Aunque Dalton propuso establecer el peso atómico del hidrógeno como unidad en 1803, muchas otras propuestas fueron populares a lo largo del siglo XIX. A finales del siglo XIX, dos escalas ganaron apoyo popular: H=1 y O=16. Esta situación no era deseada en la ciencia y en octubre de 1899, la tarea inaugural de la Comisión Internacional de Pesos Atómicos fue decidir sobre la escala internacional y la escala de oxígeno se convirtió en el estándar internacional. [12] La aprobación de la escala de oxígeno creó una reacción significativa en la comunidad química, y el Informe inaugural de Pesos Atómicos se publicó utilizando ambas escalas. Esta práctica pronto cedió y la escala de oxígeno siguió siendo el estándar internacional durante las décadas siguientes. Sin embargo, cuando la Comisión se unió a la IUPAC en 1920, se le pidió que volviera a la escala H=1, lo que rechazó.
Con el descubrimiento de los isótopos de oxígeno en 1929, surgió una situación en la que los químicos basaban sus cálculos en la masa atómica promedio (peso atómico) del oxígeno, mientras que los físicos utilizaban la masa del isótopo predominante del oxígeno, el oxígeno-16. Esta discrepancia se volvió indeseable y se hizo necesaria una unificación entre la química y la física. [13] En la reunión de París de 1957, la Comisión presentó una propuesta para una escala de carbono-12. [14] La escala de carbono 12 para pesos atómicos y masas de nucleidos fue aprobada por la IUPAP (1960) y la IUPAC (1961) y todavía se usa en todo el mundo. [15]
A principios del siglo XX, las mediciones del peso atómico del plomo mostraban variaciones significativas según el origen de la muestra. Estas diferencias se consideraban una excepción atribuida a que los isótopos del plomo eran productos de las cadenas de desintegración radiactiva natural del uranio. Sin embargo, en la década de 1930, Malcolm Dole informó que el peso atómico del oxígeno en el aire era ligeramente diferente al del agua. [16] Poco después, Alfred Nier informó de la variación natural en la composición isotópica del carbono. Se estaba volviendo evidente que los pesos atómicos no son constantes de la naturaleza. En la reunión de la Comisión de 1951, se reconoció que la variación de la abundancia isotópica del azufre tenía un efecto significativo en el valor internacionalmente aceptado de un peso atómico. Para indicar el rango de valores de peso atómico que pueden aplicarse al azufre de diferentes fuentes naturales, se asignó el valor ± 0,003 al peso atómico del azufre. En 1969, la Comisión había asignado incertidumbres a todos los valores de peso atómico.
En su reunión de 2009 en Viena, la Comisión decidió expresar el peso atómico estándar del hidrógeno, el carbono, el oxígeno y otros elementos de una manera que indique claramente que los valores no son constantes de la naturaleza. [17] [18] Por ejemplo, escribir el peso atómico estándar del hidrógeno como [1,007 84, 1,008 11] muestra que el peso atómico en cualquier material normal será mayor o igual a 1,007 84 y será menor o igual a 1,008 11. [19]
La Comisión de Abundancias Isotópicas y Pesos Atómicos ha sufrido numerosos cambios de nombre:
Desde su creación, muchos químicos destacados han sido miembros de la Comisión. Cabe destacar que ocho premios Nobel han formado parte de ella: Henri Moissan (1903-1907), Wilhelm Ostwald (1906-1916), Francis William Aston , Frederick Soddy , Theodore William Richards , Niels Bohr , Otto Hahn y Marie Curie .
Richards recibió el Premio Nobel de Química en 1914 "en reconocimiento a sus precisas determinaciones del peso atómico de un gran número de elementos químicos" [22] mientras era miembro de la Comisión. [23] Asimismo, Francis Aston era miembro de la Comisión cuando recibió el Premio Nobel de Química en 1922 por su trabajo en mediciones de isótopos. [24] Por cierto, el informe de Pesos Atómicos de 1925 fue firmado por tres premios Nobel. [25]
Entre otros científicos notables que han servido en la Comisión se encuentran Georges Urbain (descubridor del lutecio , aunque la prioridad fue disputada con Carl Auer von Welsbach ), André-Louis Debierne (descubridor del actinio , aunque la prioridad ha sido disputada con Friedrich Oskar Giesel ), Marguerite Perey (descubridora del francio ), Georgy Flyorov (homónimo del elemento flerovio ), [26] Robert Whytlaw-Gray (primer radón aislado ) y Arne Ölander (secretario y miembro del Comité Nobel de Química ).
Desde su creación, los presidentes de la Comisión han sido: [27]
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(1899-1901)
(1902-1921)
(1922-1929)(1930-1949)(1950-1959)
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(1970-1975)(1976-1979)(1980-1983)(1984-1987)(1988-1991)
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(2002-2003)
(2004-2007)
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(2014-2021)
(2022-presente)En 1950, el químico español Enrique Moles se convirtió en el primer Secretario de la Comisión cuando se creó este cargo.
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