Problemos dėl izotopų
A lygis
1. Apskaičiuokite vandenilio izotopinę sudėtį (%) (vidutinis santykinis). atominė masė A r = 1,008) ir ličio (A r = 6,9), darant prielaidą, kad kiekvienas elementas susideda tik iš dviejų izotopų, kurių santykinė atominė masė skiriasi vienu.
Atsakymas. Vandenilis: 1 H – 99,2 % ir 2 H – 0,8 %; ličio: 6 Li – 10 % ir 7 Li – 90 %.
2. Natūralaus vandenilio santykinė atominė masė yra 1,00797. Šis vandenilis yra protiumo izotopų mišinys ( A r = 1,00782) ir deuterio (A r = 2,0141). Kiek procentų deuterio yra natūraliame vandenilyje?
Atsakymas. 0,015%.
3. Tarp pateiktų elementų simbolių nurodykite izotopus ir izobarus:
Atsakymas. Izotopai turi tuos pačius cheminius simbolius, o izobarai turi tą pačią atominę masę.
4. Natūralus litis (A r = 6.9) susideda iš izotopų, kurių masės skaičiai yra 6 ir 7. Kiek procentų pirmojo izotopoar jame yra?
Atsakymas. 10%.
5. Magnio izotopo atomo masė yra 4,15 10 –23 d Nustatykite neutronų skaičių šio atomo branduolyje.
Atsakymas. 13.
6. Varis turi du izotopus, kurių masės skaičiai yra 63 ir 65. Masės dalis jų kiekis natūraliame varyje yra atitinkamai 73% ir 27%. Remdamiesi šiais duomenimis, apskaičiuokite vidutinę santykinę natūralaus vario atominę masę.
Atsakymas. 63,54.
7. Vidutinė santykinė natūralaus chloro atominė masė yra 35,45. Apskaičiuokite dviejų jo izotopų, kurių masės skaičiai yra 35 ir 37, masės dalis.
Atsakymas. 77,5% ir 22,5%.
8. Nustatykite santykinę boro atominę masę, jei žinomos jo izotopų masės dalys ( 10 B) = 19,6 % ir( 11 B) = 80,4 %.
Atsakymas. 10,804.
9. Litį sudaro du natūralūs izotopai, kurių masės skaičius yra 6 ( 1 = 7,52 %) ir 7 ( 2 = 92,48%). Apskaičiuokite santykinę ličio atominę masę.
Atsakymas. 6,9248.
10. Apskaičiuokite santykinę kobalto atominę masę, jei žinoma, kad gamtoje egzistuoja du jo izotopai: kurių masės skaičiai 57 ( 1 = 0,17 %) ir 59 ( 2 = 99,83%).
Atsakymas. 58,9966.
11. Santykinė boro atominė masė yra 10,811. Nustatykite izotopų, kurių masės skaičiai 10 ir 11, procentą natūraliame bore.
Atsakymas. 18,9% ir 81,1%.
12. Galis turi du natūralus izotopas kurių masės skaičiai 69 ir 71. Koks kiekybinis ryšys tarp šių izotopų atomų skaičiaus, jei elemento santykinė atominė masė yra 69,72.
Atsakymas. 1,78:1.
13. Natūralus bromas turi du izotopus, kurių masės skaičiai yra 79 ir 81. Santykinė bromo atominė masė yra 79,904. Nustatykite kiekvieno izotopo masės dalį natūraliame brome.
Atsakymas. 54,8% ir 45,2%.
B lygis
1. Silicis turi tris stabilius izotopus – 30 Si (3,05 % (mol.)), 29 Si ir 28 Si. Apskaičiuokite labiausiai paplitusio silicio izotopo kiekį (% (mol.)). Kuo jie skirsis? molinės masės silicio dioksidas, kurio izotopinė sudėtis skiriasi, atsižvelgiant į tai, kad deguonis turi tris stabilius izotopus, kurių masės skaičiai yra 16, 17 ir 18?
Atsakymas. 94,55 %; 18 rūšių silicio dioksido molekulių.
2. Mėginys susideda iš dviejų vieno elemento izotopų mišinio; 30% yra izotopas, kurio branduolys turi 18 neutronų; 70% yra izotopas, kurio atomo branduolyje yra 20 neutronų. Nustatykite elemento atominį skaičių, jei izotopų mišinio elemento vidutinė santykinė atominė masė yra 36,4.
Atsakymas. 17.
3. Cheminis elementas susideda iš dviejų izotopų. Pirmojo izotopo atomo branduolyje yra 10 protonų ir 10 neutronų. Antrojo izotopo atomo branduolyje yra dar 2 neutronai. Kiekvienam 9 lengvesnio izotopo atomui tenka vienas sunkesnio izotopo atomas. Apskaičiuokite elemento vidutinę santykinę atominę masę.
Atsakymas. 20,2.
4. Izotopas 137 Cs pusinės eliminacijos laikas yra 29,7 metų. 1 g šio izotopo sprogstamai sureagavo su vandens pertekliumi. Koks yra cezio pusinės eliminacijos laikas gautame junginyje? Pagrįskite savo atsakymą.
Atsakymas. T 1/2 = 29,7 metų.
5. Po kiek metų radioaktyvaus stroncio-90 kiekis (pusėjimo laikas 27 metai) iškrenta dėl radioaktyviųjų nuosėdų? branduolinis sprogimas, taps mažiau nei 1,5% kiekio, kuris buvo aptiktas tuo metu po branduolinio sprogimo?
Atsakymas. 163,35 metų.
6. Taikant žymėto atomo metodą, radioaktyvieji izotopai naudojami elemento keliui kūne „atsekti“. Taigi pacientui, sergančiam kasa, suleidžiamas radioaktyvaus izotopo jodo-131 preparatas (atliekamas – -skilimas), kuris leidžia gydytojui stebėti jodo prasiskverbimą per paciento kūną. Parašykite radioaktyvaus skilimo lygtį ir apskaičiuokite, per kiek laiko į organizmą patenkančio radioaktyvaus jodo kiekis sumažėtų 10 kartų (pusėjimo laikas 8 dienos).
Atsakymas.
7. Kiek laiko užtruks, kol trys ketvirtadaliai nikelio virsta variu – -skilimas, jei izotopo pusinės eliminacijos laikas 63 28 Ni yra 120 metų?
Atsakymas. 240 metų.
8. Raskite izotopo masę 81 Sr (pusinės eliminacijos laikas 8,5 val.), likęs po 25,5 val. laikymo, jei pradinė masė buvo 200 mg.
Atsakymas. 25 mg.
9. Apskaičiuokite izotopų atomų procentą 128 I (pusėjimo laikas 25 min.), likęs nesuiręs po 2,5 valandos laikymo.
Atsakymas. 1,5625%.
10. Pusės gyvenimas – - radioaktyvusis izotopas 24 Na lygi 14,8 val. Parašykite skilimo reakcijos lygtį ir apskaičiuokite, kiek gramų antrinio produkto susidaro iš 24 g šio izotopo per 29,6 val.
Atsakymas.
11. Izotopas 210 Ro, spinduliuoja-dalelės, naudojamos mišinyje su beriliu neutronų šaltiniuose. Po kurio laiko tokių šaltinių intensyvumas sumažės 32 kartus? Izotopo pusinės eliminacijos laikas yra 138 dienos.
Atsakymas. 690 dienų
Pratimai apie branduolines reakcijas
1. Kiek- Ir – -dalelės turėjo prarasti branduolį 226 Ra gauti dukterinį elementą, kurio masės numeris 206, priklausantį IV grupei periodinė lentelė elementai? Pavadinkite šį elementą.
Atsakymas. 5, 4 – , 206 82 Pb.
2. Izotopo atomo branduolys 238 92 U virto branduoliu dėl radioaktyvaus skilimo 226 88 Ra. Kiek- Ir – -daleles išskleidė pirminis branduolys?
1. Kuris elementas yra ryškesnis nemetalinės savybės a) prie deguonies arba anglies; b) fosforas ar arsenas? Pateikite pagrįstą atsakymą, pagrįstą elementų padėtimi periodinė lentelė.
2. Pateikite elemento Nr.11 aprašymą pagal planą:
Padėtis periodinėje lentelėje
Metalinis arba nemetalinis
Atominė struktūra
Elektroninė formulė
Elektronų skaičius išorėje energijos lygis ar jis pilnas
Aukščiausia oksido formulė
Ar elementas formuojasi lakus junginys su vandeniliu, jei jis susidaro, kokia jo cheminė formulė
3. Kaip ir kodėl keičiasi savybės cheminiai elementai laikotarpiais? Parodykite tai naudodami 3-iojo laikotarpio elementus kaip pavyzdį.
4. Apskaičiuokite santykinę boro atominę masę, jei žinoma, kad 10 B izotopo dalis yra 19,6%, o 11 B izotopo dalis yra 80,4%. (Atsakymas: 10.8.)
Sprendimai ir atsakymai:
1. Nemetalinės savybės yra ryškesnės a) deguonyje (kadangi iš kairės į dešinę tam tikrais laikotarpiais nemetalinės savybės didėja),
b) fosforas (kadangi grupėse iš apačios į viršų, sumažėjus atomo spinduliui, sustiprėja nemetalinės savybės).
3. Laikotarpiais iš kairės į dešinę nemetalinės savybės didėja, o metalinės savybės susilpnėja, nes Padidėjus elektronų skaičiui valentiniame apvalkale, elektronai pradeda stipriau traukti prie branduolio, mažėja atomo spindulys.
Iš pamokos medžiagos sužinosite, kad kai kurių cheminių elementų atomai skiriasi nuo kitų cheminių elementų atomų mase. Mokytojas papasakos, kaip chemikai išmatavo atomų masę, kuri yra tokia maža, kad jų nematote net naudodami elektroninis mikroskopas.
Tema: Pradinės cheminės idėjos
Pamoka: Santykinė cheminių elementų atominė masė
pradžioje – XIX a. (150 metų po Roberto Boyle'o darbo) anglų mokslininkas Johnas Daltonas pasiūlė cheminių elementų atomų masės nustatymo metodą. Panagrinėkime šio metodo esmę.
Daltonas pasiūlė modelį, pagal kurį sudėtingos medžiagos molekulėje yra tik vienas skirtingų cheminių elementų atomas. Pavyzdžiui, jis manė, kad vandens molekulė susideda iš 1 vandenilio atomo ir 1 deguonies atomo. Įtraukta paprastos medžiagos pagal Daltoną įtrauktas tik vienas cheminio elemento atomas. Tie. deguonies molekulę turi sudaryti vienas deguonies atomas.
Ir tada, žinant elementų masės dalis medžiagoje, nesunku nustatyti, kiek kartų vieno elemento atomo masė skiriasi nuo kito elemento atomo masės. Taigi Daltonas manė, kad elemento masės dalį medžiagoje lemia jo atomo masė.
Yra žinoma, kad magnio masės dalis magnio okside yra 60%, o deguonies masės dalis yra 40%. Sekdami Daltono samprotavimų keliu, galime teigti, kad magnio atomo masė daugiau masės deguonies atomas 1,5 karto (60/40=1,5):
Mokslininkas pastebėjo, kad vandenilio atomo masė yra mažiausia, nes nėra sudėtingos medžiagos, kurioje vandenilio masės dalis būtų didesnė masės dalis kitas elementas. Todėl jis pasiūlė palyginti elementų atomų mases su vandenilio atomo mase. Ir tokiu būdu jis apskaičiavo pirmąsias santykinių (vandenilio atomo atžvilgiu) cheminių elementų atominių masių vertes.
Vandenilio atominė masė buvo paimta kaip vienybė. Ir prasmė santykinė masė siera buvo lygi 17. Bet visos gautos reikšmės buvo arba apytikslės, arba neteisingos, nes to meto eksperimentinė technika toli gražu nebuvo tobula, o Daltono prielaida apie medžiagos sudėtį buvo neteisinga.
1807-1817 metais Švedų chemikas Jonsas Jakobas Berzelius atliko išsamius tyrimus, siekdamas išsiaiškinti santykines elementų atomines mases. Jam pavyko pasiekti rezultatus, artimus šiuolaikiniams.
Žymiai vėlesnis darbas Berzelius pradėjo lyginti cheminių elementų atomų mases su 1/12 anglies atomo masės (2 pav.).
Ryžiai. 1. Cheminio elemento santykinės atominės masės skaičiavimo modelis
Santykinė cheminio elemento atominė masė parodo, kiek kartų cheminio elemento atomo masė yra didesnė už 1/12 anglies atomo masės.
Santykinė atominė masė žymima A r ji neturi matavimo vienetų, nes rodo atomų masių santykį.
Pavyzdžiui: A r (S) = 32, t.y. sieros atomas yra 32 kartus sunkesnis nei 1/12 anglies atomo masės.
Absoliuti masė 1/12 anglies atomo yra atskaitos vienetas, kurio vertė apskaičiuojama labai tiksliai ir yra 1,66 * 10 -24 g arba 1,66 * 10 -27 kg. Ši atskaitos masė vadinama atominis vienetas masės (a.e.m.).
Nereikia įsiminti cheminių elementų santykinių atominių masių verčių, jos pateiktos bet kuriame chemijos vadovėlyje ar žinyne, taip pat periodinėje D.I. Mendelejevas.
Skaičiuojant santykinių atominių masių reikšmės paprastai suapvalinamos iki sveikųjų skaičių.
Išimtis yra santykinė chloro atominė masė - chlorui naudojama 35,5 vertė.
1. Chemijos uždavinių ir pratimų rinkinys: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti „Chemija, 8 klasė“ / P.A. Oržekovskis, N.A. Titovas, F.F. Hegelis. – M.: AST: Astrel, 2006 m.
2. Ušakova O.V. Chemijos sąsiuvinis: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti „Chemija. 8 klasė“ / O.V. Ušakova, P.I. Bespalovas, P.A. Oržekovskis; pagal. red. prof. P.A. Oržekovskis – M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 24-25)
3. Chemija: 8 klasė: vadovėlis. bendrajam lavinimui institucijos / P.A. Oržekovskis, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontakas. M.: AST: Astrel, 2005. (§10)
4. Chemija: inorg. chemija: vadovėlis. 8 klasei. bendrojo išsilavinimo institucijos / G.E. Rudzitis, Fju Feldmanas. – M.: Švietimas, OJSC „Maskvos vadovėliai“, 2009. (§§8,9)
5. Enciklopedija vaikams. 17 tomas. Chemija / skyrius. red.V.A. Volodinas, Ved. mokslinis red. I. Leensonas. – M.: Avanta+, 2003 m.
Papildomi žiniatinklio ištekliai
1. Vieningas skaitmeninių švietimo išteklių rinkinys ().
2. Elektroninė žurnalo „Chemija ir gyvenimas“ versija ().
Namų darbai
p.24-25 Nr.1-7 iš Darbo knyga iš chemijos: 8 klasė: į vadovėlį P.A. Oržekovskis ir kiti „Chemija. 8 klasė“ / O.V. Ušakova, P.I. Bespalovas, P.A. Oržekovskis; pagal. red. prof. P.A. Oržekovskis - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006 m.
1. Natūralus magnis susideda iš 24Mg, 25Mg ir 26Mg izotopų. Apskaičiuokite vidutinę natūralaus magnio atominę masę, jei atskirų izotopų kiekis masės procentais yra atitinkamai 78,6; 10.1 ir 11.3.
2. Gamtinis galis susideda iš izotopų 71Ga ir 69Ga. Koks kiekybinis ryšys tarp šių izotopų atomų skaičiaus, jei vidutinė galio atominė masė yra 69,72.
3. Nustatykite boro santykinę atominę masę, jei žinoma, kad 10B izotopo molinė dalis yra 19,6%, o izotopo 11B – 80,4%.
4. Varis turi du izotopus: 63Cu ir 65Cu. Jų molinės frakcijos natūraliame varyje yra atitinkamai 73 ir 27%. Nustatykite vidutinę santykinę vario atominę masę.
5. Nustatykite elemento silicio santykinę atominę masę, jei jis susideda iš trijų izotopų: 28Si (molinė dalis 92,3%), 29Si (4,7%) ir 30Si (3,0%).
6. Natūraliame chlore yra du izotopai 35Cl ir 37Cl. Santykinė chloro atominė masė yra 35,45. Nustatykite kiekvieno chloro izotopo molinę dalį.
7. Santykinė neono atominė masė yra 20,2. Neoną sudaro du izotopai: 20Ne ir 22Ne. Apskaičiuokite kiekvieno izotopo molinę dalį natūraliame neone.
8. Natūraliame brome yra du izotopai. 79Br izotopo molinė dalis yra 55%. Koks dar izotopas įtrauktas į elementą bromas, jei jo santykinė atominė masė yra 79,9.
9. Natūralus talis yra izotopų 203Tl ir 205Tl mišinys. Remdamiesi santykine natūralaus talio atomine mase Ar(Tl) = 204,38, nustatykite talio izotopinę sudėtį masės %.
10. Natūralus iridis yra izotopų 191Ir ir 193Ir mišinys. Pagal santykinę natūralaus iridžio atominę masę Ar(Ir) = 192,22, nustatykite iridžio izotopinę sudėtį masės %.
11. Natūralus renis yra 185Re ir 187Re izotopų mišinys. Remdamiesi santykine natūralaus renio atomine mase Ar(Re) = 186,21, nustatykite renio izotopinę sudėtį masės %.
12. Natūralus galis yra izotopų 69Ga ir 71Ga mišinys. Pagal santykinę natūralaus galio atominę masę Ar(Ga) = 69,72, nustatykite galio izotopinę sudėtį masės %.
13. Natūralus chloras susideda iš dviejų stabilūs izotopai 35Cl ir 37Cl. Remdamiesi vidutine santykine chloro atomine mase 35,45, apskaičiuokite chloro izotopinę sudėtį masės procentais.
14. Natūralus sidabras susideda iš dviejų stabilių izotopų 107Ag ir 109Ag. Remdamiesi vidutine santykine sidabro atomine mase 107,87, apskaičiuokite sidabro izotopinę sudėtį masės procentais.
15. Natūralus varis susideda iš dviejų stabilių izotopų 63Cu ir 65Cu. Remdamiesi vidutine santykine vario atomine mase 63,55, apskaičiuokite vario izotopinę sudėtį masės procentais.
16. Natūralus bromas susideda iš dviejų stabilių izotopų 79Br ir 81Br. Remdamiesi vidutine santykine bromo atomine mase 79,90, apskaičiuokite bromo izotopinę sudėtį masės procentais.
17. Natūralų silicį sudaro 3,1 % (molių) izotopo 30Si (kurio atominė masė 29,9738), taip pat izotopų 29Si (kurio atominė masė 28,9765) ir 28Si (kurio atominė masė 27,9770). Apskaičiuokite 29Si ir 28Si kiekį % (moliais).
