Что одинаковое в атомах 126с и 146с выберите один ответ

ГДЗ (ответы) Химия 8 класс Григорович А.В., 2016 §10 Нуклиды. Изотопы

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Дайте определения понятий «нуклид» и «изотоп».

Нуклид — это разновидность атомов с определенным числом протонов и нейтронов в ядре.

Изотопы — это разные нуклиды одного химического элемента.

Вопрос 2 Чем отличаются стабильные и нестабильные нуклиды?

Стабильные нуклиды, в отличие от нестабильных, существуют бесконечно долго.

Приведите примеры стабильных и нестабильных нуклидов. Все четные элементы имеют стабильные нуклиды, а также большинство нечетных с протонным числом меньше 84. Стабильными являются нуклиды Оксигена, Карбона. Химические элементы, не имеющие стабильных нуклидов, называют радиоактивными. К ним относятся все элементы, расположенные в Периодической системе после Бисмута, а также Технеций и Прометий.

Вопрос 3 Изотопы отличаютс я друг от друга:

б) числом нейтронов

в) числом электронов

Вопрос 4 Как определить число протонов, нейтронов и электронов в атоме? Число электронов равно числу протонов Z, которое совпадает с порядковым номером (зарядом ядра).

Число нейтронов N равно разности между массовым числом А и зарядом ядра: N = A – Z.

Вопрос 5 Назовите изотопы Гидрогена. Н ( 1 ₁H) — Протий, D ( 2 ₁H) — Дейтерий, Т ( 3 ₁H ) — Тритий

Чем они отличаются? Числом нейтронов. Протий не имеет нейтронов, Дейтерий имеет 1 нейтрон, а Тритий — 2 нейтрона.

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Ядро атома химического элемента содержит два протона и один нейтрон. Запишите обозначение этого атома: укажите химический символ, порядковый номер и массовое число.

По условию число протонов Z=2 и число нейтронов N=1, поэтому массовое число А=Z+N=2+1=3, имеем 3 ₂Не, порядковый №2, массовое число А=3

Упражнение 2 Сколько протонов и нейтронов содержат ядра:

17 O протонов Z=8, нейтронов N=17-8=9

14 C протонов Z=6, нейтронов N=14-6=8

137 Cs протонов Z=55, нейтронов N=137-55=82

Порядковый номер элемента указывает на число протонов (Z).

Упражнение 3 Чем отличается состав ядер атомов нуклидов:

а) Лития 6 Li и 7 Li

б) Урана 235 U и 239 U

Упражнение 4 Какой нуклид Натрия содержит такое же число нейтронов, что и нуклид 24 Mg? Число нейтронов в нуклиде 24 Мg вычислим как разницу между нуклонных числом (А=24) и числом протонов Z=12 (показывает порядковый номер элемента) N=А-Z=24-12=12. Вычислим нуклонное число Натрия, который содержит такое же число нейтронов: A=N+Z=12+11=23, следовательно, имеем нуклид 23 Na.

а) 2 протона и 2 нейтрона

По условию Z=2 и N=2, поэтому нуклонное число A=Z+N=2+2=4, это Гелий 4 ₂ Не

б) 15 протонов и 16 нейтронов

По условию Z=15 и N=16, поэтому нуклонное число A=Z+N=15+16=31, это Фосфор 31 ₁₅ Р

в) 35 протонов и 45 нейтронов

По условию Z=35 и N=45, поэтому нуклонное число A=Z+N=35+45=80, это Бром 80 ₃₅ Br

Изотопы — это разные нуклиды одного химического элемента, поэтому имеем:

б) нуклиды с одинаковым нейтронным числом

в) нуклиды с одинаковым нуклонным числом

В нуклиде нуклонное число пишут слева вверху от символа элемента, поэтому имеем:

Упражнение 7 Сколько разных видов молекул воды может быть образовано из трех нуклидов Гидрогена и трех нуклидов Оксигена?

Три нуклида Гидрогена ( 1 Н, 2 Н, 3 Н) и три нуклида Оксигена ( 16 О, 17 О, 18 О)

1 Н₂ 16 О, 2 Н₂ 16 О, 3 Н₂ 16 О, 1 Н 2 Н 16 О, 1 Н 3 Н 16 О, 2 Н 3 Н 16 О

1 Н₂ 17 О, 2 Н₂ 17 О, 3 Н₂ 17 О, 1 Н 2 Н 17 О, 1 Н 3 Н 17 О, 2 Н 3 Н 17 О

1 Н₂ 18 О, 2 Н₂ 18 О, 3 Н₂ 18 О, 1 Н 2 Н 18 О, 1 Н 3 Н 18 О, 2 Н 3 Н 18 О

Ответ: молекул воды может быть восемнадцять.

Упражнение 8 Относительная атомная масса Бора составляет 10,81. Как вы считаете, в виде каких нуклидов существует Бор в природе? Поскольку массы каждого протона и нейтрона равны примерно 1 а.е.м., а масса электрона маленькая, то массовое число (нуклонное число) каждого атома примерно равно его относительной атомной массе, округленного до целых чисел, поэтому Бор существует в виде двух нуклидов 11 ₅ В, 10 ₅ В

Источник

Пособие-репетитор по химии

ЗАНЯТИЕ 3
10-й класс (первый год обучения)

Продолжение. Начало см. в № 22,/2005; 1/2006

Современные представления о строении атома

До конца XIX в. атом считали неделимой частицей, но последовавшие позже открытия (радиоактивность, фотоэффект) поколебали это убеждение. Сейчас известно, что атом состоит из элементарных частиц, основные из которых – протон, нейтрон, электрон.

После открытия основных элементарных частиц, входящих в состав атома, встал вопрос об их местонахождении, т.е. о строении атома. В 1911 г. Томсон предложил свою модель строения атома, которая получила условное название «пудинг с изюмом». Согласно этой модели атом представляет собой некую субстанцию, в которой равномерно распределены протоны, нейтроны и электроны. Число протонов равно числу электронов, поэтому атом в целом электронейтрален.

В 1913 г. Резерфорд ставит опыт, результаты которого модель Томсона объяснить не может (рис.).Это заставляет Резерфорда предложить свою модель строения атома, получившую название планетарной. Согласно этой модели атом состоит из ядра, в котором сконцентрирована основная масса атома, поскольку ядро содержит протоны и нейтроны; вокруг ядра на огромной скорости вращаются электроны. Поскольку модель Резерфорда содержала ряд противоречий, Н.Бором были введены постулаты, устраняющие эти противоречия.

Рис.
Схема установки в опыте Резерфорда:
1 – источник -излучения;
2 – золотая фольга;
3 – экран с покрытием из сульфида цинка

1-й постулат. Электроны вращаются вокруг ядра не по произвольным, а по строго определенным, стационарным орбитам.

2-й постулат. При движении по стационарной орбите электрон не излучает и не поглощает энергию. Изменение энергии происходит при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую.

Но теория Резерфорда–Бора дает удовлетворительные результаты только для атома водорода. Современные представления о строении атома подчиняются квантовой модели строения атома, которая учитывает волновые свойства элементарных частиц. Приведем ее основные положения.

Э.Резерфорд
(1871–1937)

• Электрон имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу, т.е. ведет себя и как частица, и как волна. Как частица, электрон обладает массой и зарядом; как волна, он обладает способностью к дифракции.

Н.Бор
(1885–1962)

• Для электрона невозможно одновременно точно измерить координату и скорость.

• Электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а может находиться в любой части околоядерного пространства, однако вероятность его нахождения в разных частях этого пространства неодинакова. Область пространства, где вероятнее всего находится электрон, называется орбиталью*.

• Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов, имеющих общее название – нуклоны.

Параметры для характеристики атомов

Массовое число А – сумма чисел протонов и нейтронов атома.

Заряд ядра Z – число протонов, определяется по порядковому номеру элемента в таблице Д.И.Менделеева. В 1913 г. английским физиком Г.Мозли было установлено, что положительный заряд ядра атома (в условных единицах) равен порядковому номеру элемента в периодической системе Д.И.Менделеева.

Число нейтронов N определяется как разность между массовым числом и зарядом ядра (учитывая, что массой электрона можно пренебречь).

Изотопы – атомы одного элемента, имеющие одинаковый заряд ядра (следовательно, и количество электронов), но различное число нейтронов (следовательно, различные массовые числа). Например, элемент водород имеет три изотопа: протий, дейтерий и тритий. Первые два существуют в природе, тритий получен искусственным путем. Подавляющее большинство химических элементов имеет разное число природных изотопов с разным процентным содержанием каждого из них. Относительная атомная масса элемента, которая приводится в периодической системе, – это средняя величина массовых чисел природных изотопов данного элемента с учетом процентного содержания каждого из этих изотопов. Химические свойства всех изотопов одного химического элемента одинаковы. Следовательно, химические свойства элемента зависят не от атомной массы, а от заряда ядра.

Помимо изотопов существуют изобары – атомы разных химических элементов, которые имеют одинаковые массовые числа, и изотоны – атомы разных химических элементов, которые имеют одинаковое число нейтронов.

Радиоактивность. Ядерные реакции

Радиоактивностью называют самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.

Периодом полураспада (Т_1/2) называется время, за которое распадается половина исходного количества радиоактивного изотопа.

где m₀ – начальная масса вещества, m_ост – масса остатка, t – время процесса, Т_1/2 – период полураспада.

К основным видам радиоактивного распада относятся:

—распад (-частица – ядро атома 4 ₂He). При испускании -частицы ядро теряет два протона и два нейтрона, например:

Электронный захват. При захвате ядром электрона заряд ядра уменьшается на 1, а массовое число остается прежним, например:

Уравнения ядерных реакций должны удовлетворять правилу равенства сумм индексов:

а) сумма массовых чисел частиц, вступающих в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц – продуктов реакции;

б) сумма зарядов частиц, вступающих в реакцию, и сумма зарядов образовавшихся частиц – продуктов реакции – равны между собой.

Тест по теме
«Современные представления о строении атома»

1. Число протонов в атоме элемента, который находится в четвертом периоде и в главной подгруппе
V группы периодической системы Д.И.Мендлеева, равно:

а) 75; б) 42; в) 33; г) 23.

2. Изотопы – это частицы, имеющие одинаковое число:

а) протонов; б) нейтронов;

в) нуклонов; г) электронов.

а) Массовое число; б) число протонов;

в) число электронов; г) радиоактивные свойства.

4. Чему равен заряд ядра атома натрия?

5. Чему равен заряд ядра атома азота?

6. Выберите атомы, в которых число протонов равно числу нейтронов:

а) 2 H; б) 11 B; в) 16 O; г) 38 K.

7. Cколько протонов и электронов содержит нитрит-ион?

8. В результате серии последовательных радиоактивных распадов изотоп 228 ₈₈Ra превращается в устойчивый изотоп 208 ₈₂Pb. Сколько — и -распадов включает эта серия ядерных превращений?

а) 10, 6; б) 10, 5; в) 5, 4; г) 5, 6.

9. В природе существуют два стабильных изотопа водорода и три изотопа кислорода. Сколько разных стабильных молекул воды существует в природе?

10. Число элементов, образующих следующие вещества: легкая вода, тяжелая вода, сверхтяжелая вода, пероксид водорода, кислород, озон, – равно:

Задачи на определение
элементного состава вещества
и вывод формулы сложного вещества
по известному элементному составу

1. Вычислить, в каком из оксидов железа больше массовая доля металла.

Ответ. (Fe) в FeO – 77,8%.

2. Сколько граммов кальция содержится в 250 г известняка?

3. Рассчитать массу сернистого газа, в которой содержится 8 г серы.

4. Рассчитать массу питьевой соды, содержащую 30 г углерода.

5. Технический хлорид алюминия содержит 98% чистого вещества, остальное составляют примеси, не содержащие хлора. Вычислить процентное содержание хлора в этом химическом продукте.

6. Железные руды относятся к богатым, если содержание железа в них более 50% по массе. Определить, относится ли к богатым рудам карбонат железа(II).

Для FeCO₃ массовая доля железа:

Ответ. FeCO₃ не относится к богатым рудам.

7. Образец соединения фосфора и брома массой 81,3 г содержит 9,3 г фосфора. Определить формулу этого соединения.

8. Органическое вещество содержит 82,76% углерода и 17,24% водорода; 2,74 г этого вещества при температуре 37 °С и давлении 0,5 атм занимают объем 2,4 л. Определить молекулярную формулу вещества.

9. Органическое вещество содержит 40% углерода, 53,3% кислорода, 6,7% водорода; 15 г этого вещества при температуре 18 °С и давлении 610 мм рт. ст. занимают объем 14,9 л. Определить молекулярную формулу вещества.

10. Найти отношения масс элементов в гидроксиде магния и в пропане.

11. Вычислить массу нитрата серебра, содержащего столько же серебра, сколько его содержится в 696 г оксида серебра.

12. Определить простейшую формулу вещества, содержащего (мол. %) 7,69% серебра, 23,08% азота, 46,15% водорода, 23,08% кислорода.

13. В молекулах двух веществ соотношение чисел атомов С : Н : О = 1 : 2 : 1. Масса 100 мл паров первого из них при н.у. составляет 0,402 г. Молекулярная масса у второго вещества в два раза больше, чем у первого. Определить вещества.

14. Вывести молекулярную формулу вещества, имеющего состав (массовая доля в процентах):

а) натрия – 36,51, серы – 25,39, кислорода – 38,1;

б) натрия – 29,11, серы – 40,51, кислорода – 30,38;

в) калия – 26,53, хрома – 35,37, кислорода – 38,1;

г) водорода – 4,17, кремния – 29,17, кислорода – 66,67;

д) калия – 28,16, хлора – 25,63, кислорода – 46,21.

Представим искомую формулу в виде Na_xS_yO_z. Запишем массовые доли элементов (Э) и их относительные атомные массы A_r(Э) в виде таблицы.

Разделим все три числа соотношения на наименьшее (1,266), получим простое соотношение: 1 : 1: 1,5. Умножим все три числа на 2, получим: 2 : 2 : 3. Отсюда формула вещества – Na₂S₂O₃.

1. Определить формулу вещества, состоящего из кислорода, азота, фосфора и водорода, если известно, что оно содержит 48,5% кислорода; количество атомов азота в нем в 2 раза больше количества атомов фосфора, а количество атомов водорода – в 2,25 раза больше количества атомов кислорода. Молярная масса вещества меньше 200 г/моль.

2. Неизвестная соль содержит элемент X, а также водород, азот и кислород в следующем массовом соотношении: 12 : 5 : 14 : 48 (в порядке перечисления). Определить формулу соли.

Ответ. Гидрокарбонат аммония NH₄HCO₃.

3. Написать формулу углеводорода, в котором масса углерода равна массе водорода.

4. В порции кристаллогидрата ацетата калия содержится 3,612•10 23 атомов углерода и 1,084•10 24 атомов водорода. Установить формулу кристаллогидрата.

Источник

ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМОВ

Массовое число –А- сумма протонов и нейтронов, численно равно атомной массе;

Заряд ядра – Z – число протонов, определяется по порядковому номеру элемента в таблице Д.И.Менделеева; в 1913 г английским физиком Г.Мозли было установлено, что положительный заряд ядра атома (в условных единицах) равен порядковому номеру элемента в периодической системе Д.И.Менделеева)

Число нейтронов – N – определяется как разность между массовым числом и зарядом ядра (учитывая, что массой электрона можно пренебречь).

Используя перечисленные параметры, охарактеризуйте атомы алюминия, кислорода, серы, хлора:

Атомы одного элемента, имеющие одинаковый заряд ядра (а следовательно, и кол-во электронов), но различное число нейтронов (а следовательно, различные массовые числа), называются изотопами. Например, элемент водород имеет три изотопа: протий, дейтерий и тритий. Первые два существуют в природе, тритий получен искусственным путем.

Дайте характеристику каждому изотопу водорода, используя параметры для характеристики атома:

Помимо изотопов, существуют изобары – атомы разных хим. элементов, которые имеют одинаковые массовые числа и изотоны – атомы разных хим. элементов, которые имеют одинаковое число нейтронов.

Приведите примеры изобаров и изотонов:

РАДИОАКТИВНОСТЬ. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

Радиоактивностью называют самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.

Периодом полураспада (Т_1|2) называется время, за которое распадается половина исходного количества радиоактивного изотопа. Взаимосвязь массы изотопа и периода полураспада описывается формулой:

К основным видам радиоактивного распада относятся:

a-распад (a-частица – ядро атома Не 4 ₂). При испускании a-частицы ядро теряет два протона и два нейтрона, например:

Электронный захват. При захвате ядром электрона заряд ядра уменьшается на единицу, а массовое число остается прежним, например:

Уравнения ядерных реакций должны удовлетворять правилу равенства сумм индексов:

А) сумма массовых чисел частиц, вступающих в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц – продуктов реакции;

Б) суммы зарядов частиц, вступающих в реакцию, и частиц – продуктов реакции, равны между собой.

«СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ АТОМА»

1. Число протонов в атоме элемента, который находится в четвертом периоде и в главной подгруппе V группы ПС равно…

2. Изотоны – это частицы, имеющие одинаковое число

3. Что общего в атомах С 12 ₆ и С 14 ₆?

4. Чему равен заряд ядра атома натрия?

5. Чему равен заряд атома азота?

6. Выберите атом, в котором число протонов равно числу нейтронов

7. Cколько протонов и электронов содержит нитрит-ион?

8. В результате серии последовательных радиоактивных распадов изотоп Ra 228 ₈₈ превращается в устойчивый изотоп Pb 208 ₈₂. Сколько альфа- и бета-распадов включает эта серия ядерных превращений?

9. В природе существуют два стабильных изотопа водорода и три изотопа кислорода. Сколько разных стабильных молекул воды существует в природе?

10. Число элементов, образующих следующие вещества: легкая вода, тяжелая вода, сверхтяжелая вода, пероксид водорода, кислород, озон – равно:

ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ВЕЩЕСТВА И ВЫВОД ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВА ПО ИЗВЕСТНОМУ ЭЛЕМЕНТНОМУ СОСТАВУ

1. Вычислить, в каком из оксидов железа больше массовая доля металла. (в FeO – 77,8%)

2. Сколько граммов кальция содержится в 250 г известняка? (100 г)

3. Рассчитать массу сернистого газа, в которой содержится 8 г серы. (16 г)

4. Рассчитать массу питьевой соды, содержащую 30 г углерода. (210 г)

5. Технический хлорид алюминия содержит 98% чистого вещества, остальное составляют примеси, не содержащие хлора. Вычислить процентное содержание хлора в этом химическом продукте. (78,5%)

6. Железные руды относятся к богатым, если содержание железа в них более 50% по массе. Определить, относится ли к богатым рудам карбонат железа (II). (нет, 48,3%)

7. Образец соединения фосфора и брома массой 81,3 г содержит 9,3 г фосфора. Определить формулу этого соединения. (PBr₃)

8. Органическое вещество содержит 82,76% углерода и 17,24% водорода. 2,74 г этого вещества при температуре 37°С и давлении 0,5 атм. занимают объем 2,4 л. Определить молекулярную формулу вещества. (C₄H₁₀)

9. Органическое вещество содержит 40% углерода, 53,3% кислорода, 6,7% водорода. 15 г этого вещества при температуре 18°С и давлении 610 мм рт ст занимают объем 14,9 л. Определить молекулярную формулу вещества. (CH₂O)

10. Найти отношения масс элементов в а) гидроксиде магния, б) пропане (12:16:1; 9:2)

11. Вычислить массу нитрата серебра, содержащего столько же серебра, сколько его содержится в 696 г оксида серебра. (1020 г)

12. Определить простейшую формулу вещества, содержащего (по молям) 7,69% серебра, 23,08% азота, 46,15% водорода, 23,08% кислорода. (AgN₃H₆O₃)

13. В молекулах двух веществ соотношение чисел атомов С:Н:О = 1:2:1. Масса 100 мл паров первого из них при н.у. составляет 0,402 г. Молекулярная масса у второго вещества в два раза больше, чем у первого. Определить вещества. (С₃Н₆О₃; С₆Н₁₂О₆)

14. Вывести молекулярную формулу вещества, имеющего состав (массовая доля в процентах):

А) натрия – 36,51; серы – 25,39; кислорода – 38,1 (Na₂SO₃)

Б) натрия – 29,11; серы – 40,51; кислорода – 30,38 (Na₂S₂O₃)

В) калия – 26,53; хрома – 35,37; кислорода – 38,1 (K₂Cr₂O₇)

Г) водорода – 4,17; кремния – 29,17; кислорода – 66,67 (H₄SiO₄)

Д) калия – 28,16; хлора – 25,63; кислорода – 46,21. (KClO₄)

1. Определить формулу вещества, состоящего из кислорода, азота, фосфора и водорода, если известно, что оно содержит 48,5% кислорода; количество атомов азота в нем в 2 раза больше количества атомов фосфора, а количество атомов водорода – в 2,25 раза больше количества атомов кислорода. Молярная масса вещества меньше 200 г/моль. (Гидрофосфат аммония)

2. Неизвестная соль содержит элемент X, а также водород, азот и кислород в следующем массовом соотношении: 12:5:14:48 (в порядке перечисления). Определить формулу соли. (Гидрокарбонат аммония)

3. Написать формулу углеводорода, в котором масса углерода равна массе водорода.

4. В порции кристаллогидрата ацетата калия содержится 3,612×10 23 атомов углерода и 1,084×10 24 атомов водорода. Установить формулу кристаллогидрата. (2 СН₃СООК · 3 Н₂О)

Источник