Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
С ТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА Состав атомного ядра и изотопы Пример 1. Определение состава ядра атома химического элемента. Определить количество электронов в атоме алюминия Al, а также число протонов и нейтронов в его ядре. Решение Из таблицы Д.И. Менделеева следует, что порядковый номер алюминия Z равен 13, относительная атомная масса Ar = 26, 98, следовательно, массовое число A = 27. Значит - ядро атома алюминия состоит из 27 нуклонов. Зная свойства эле-ментарных частиц, образующих атом, приведенных в табл.3.1, делаем выводы: а) число протонов (р+) в ядре атома равно порядковому номеру элемента: Zp+ = 13; б) число нейтронов (n0) в ядре атома равно: Nn0 = A - Zp+, т.е. Nn0 = 27 – 13 = 14; в) в поле ядра атома алюминия находятся 13 электронов.
Таблица 3.1 Свойства элементарных частиц, образующих атом
Таким образом, обозначив ядро атома алюминия как , состав ядра записываем как (13р+, 14n0).
Пример 2. Определение составов ядер атомов изотопов. Указать, к каким элементам относятся ядра состава: а) (20р+, 22n0) б) (19р+, 21n0) в) (20р+, 20n0) и определить среди них изотопы. Решение Так как изотопами являются атомы с одинаковым числом протонов в ядре, но разными массовыми числами, то состав ядер а) и в) соответствует изотопам кальция с Z=20 (см. табл. Д.И.Менделеева): а) (20p+, 22n0)® и в) (20p+, 20n0)® Состав ядра (19p+, 21n0) соответствует изотопу калия с Z=19: . Следует отметить, что атомы, имеющие одинаковые массовые числа, но разное число протонов в ядре, называют изобарами. Среди приведенных эле-ментов – это и Пример 3. Определение изотопного состава элемента. Природный хлор содержит два изотопа: 35Cl и 37Cl. Относительная атомная масса хлора равна 35, 45. Определить молярную долю каждого из изотопов. Решение Молярной долей вещества c (В) (хи) называется отношение количества данного вещества В к общему количеству вещества системы: , где c (В) – молярная доля вещества В, nВ – количество вещества В, n – общее количество вещества системы. Молярная доля – безразмерная величина, ее выражают в долях от единицы или в процентах (см. массовую долю w и объемную долю j в п.1.2). Так как природный хлор, по условию задачи, представляет собой «смесь» изотопов с различной массой атомов (35 и 37), то вычисление изотопного со-става хлора можно проводить по правилу смешения в форме «диагональной схемы» («правило креста») (см.п.1.2, пример 3)): 37-35, 45=1, 55 Ar(Cl)=35, 45 35, 45-35=0, 45. Откуда следует, что количество более легкого изотопа хлора отно-сится к количеству более тяжелого изотопа как: . Причем общее количество вещества: можно получить, суммируя 1, 55+0, 45 = 2, 00. Отсюда: (77, 5%), или 22, 5 %. Пример 4. Определение относительной атомной массы элемента по его изотопному составу. Определить относительную атомную массу бора, если известно, что молярная доля изотопа 10В составляет 19, 6 %, а изотопа 11В – 80, 4 %. Решение Рассмотрим решение задачи двумя способами. а) Логическое рассуждение. На каждые 100 атомов бора приходится 19, 6 атома 10В и 80, 4 атома 11В. Масса этих атомов равна соответственно 19, 6× 10 (10В) и 80, 4× 11 (11В), а масса 100 атомов: 19, 6× 10 + 80, 4× 11. Следовательно, относительная атомная масса природного бора: . б) По «правилу креста». Решение аналогично тому, которое рассмотрено выше (см. пример 3): 11-Ar(B) Аr(B) Ar(B)-10 Из «диагональной схемы» следует пропорция: или , откуда Ar(B)=10, 8. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 76; Нарушение авторского права страницы