§ 30. Массовое число атома. Нуклиды

1.

Приведите формулы нуклидов цинка, ядра которых содержат 34, 36, 38, 40 нейтронов.

3034Zn 3036Zn 3038Zn 3040Zn.\mathrm{^{34}_{30}Zn\, ^{36}_{30}Zn\, ^{38}_{30}Zn\, ^{40}_{30}Zn}.

2.

Чаще всего водород в природе существует в виде двух нуклидов — водорода-1 и водорода-2, а кислород — в виде трех: 16О, 17О, 18О. Посчитайте все возможные значения относительной молекулярной массы воды, образованной атомами этих нуклидов.

Дано:

1H, 2H, 16O, 17O, 18O\mathrm{^1H,\,^2H,\,^{16}O,\,^{17}O,\,^{18}O}

Mr(H2O)−?M_r\mathrm{(H_2O)}-?

Решение:

1) Записываем все возможные комбинации молекулы воды, образованной предложенными нуклидами водорода и кислорода:

1H2 16O, 1H2H16O, 2H2 16O;\mathrm{^1H_2\,^{16}O,\,^1H^2H^{16}O,\, ^2H_2\,^{16}O;}

1H2 17O, 1H2H17O, 2H2 17O;\mathrm{^1H_2\,^{17}O,\,^1H_2H^{17}O,\, ^2H_2\,^{17}O;}

1H2 18O, 1H2H18O, 2H2 18O.\mathrm{^1H_2\,^{18}O,\,^1H^2H^{18}O,\, ^2H_2\,^{18}O.}

2) Находим молярную массу всех вариантов молекулы воды:

Mr(1H2 16O)=2AR(1H)+Ar(16O)=1⋅2+1⋅16=18;M_r\mathrm{(^1H_2\,^{16}O)}=2A_R\mathrm{(^1H)}+A_r\mathrm{(^{16}O)}=1·2+1·16=18;

Mr(1H2H16O)=Ar(1H)+Ar(2H)+Ar(16O)=1⋅1+2⋅1+1⋅16=19;M_r\mathrm{(^1H^2H^{16}O)}=A_r\mathrm{(^1H)}+A_r\mathrm{(^{2}H)}+A_r\mathrm{(^{16}O)}=1·1+2·1+1·16=19;

Mr(2H2 16O)=2Ar(2H)+Ar(16O)=2⋅2+1⋅16=20;M_r\mathrm{(^2H_2\,^{16}O)}=2A_r\mathrm{(^2H)}+A_r\mathrm{(^{16}O)}=2·2+1·16=20;

Mr(1H2 17O)=2Ar(1H)+Ar(17O)=1⋅2+1⋅17=19;M_r\mathrm{(^1H_2\,^{17}O)}=2A_r\mathrm{(^1H)}+A_r\mathrm{(^{17}O)}=1·2+1·17=19;

Mr(1H2H17O)=Ar(1H)+Ar(2H)+Ar(17O)=1⋅1+1⋅2+17⋅1=20;M_r\mathrm{(^1H^2H^{17}O)}=A_r\mathrm{(^1H)}+A_r\mathrm{(^2H)}+A_r\mathrm{(^{17}O)}=1·1+1·2+17·1=20;

Mr(2H2 17O)=2Ar(2H)+Ar(17O)=2⋅2+1⋅17=21;M_r\mathrm{(^2H_2\,^{17}O)}=2A_r\mathrm{(^2H)}+A_r\mathrm{(^{17}O)}=2·2+1·17=21;

Mr(1H2 18O)=2Ar(1H)+Ar(18O)=2⋅1+1⋅18=20;M_r\mathrm{(^1H_2\,^{18}O)}=2A_r\mathrm{(^1H)}+A_r\mathrm{(^{18}O)}=2·1+1·18=20;

Mr(1H2H18O)=Ar(1H)⋅1+Ar(2H)⋅1+Ar(18O)⋅1=1⋅1+1⋅2+18⋅1=21;M_r\mathrm{(^1H^2H^{18}O)}=A_r\mathrm{(^1H)}·1+A_r\mathrm{(^{2}H)}·1+A_r\mathrm{(^{18}O)}·1=1·1+1·2+18·1=21;

Mr(2H2 18O)=2Ar(2H)+Ar(18O)=2⋅2+1⋅18=22.M_r\mathrm{(^2H_2\,^{18}O)}=2A_r\mathrm{(^2H)}+A_r\mathrm{(^{18}O)}=2·2+1·18=22.

Ответ: 18, 19, 20, 21, 22.

3.

Определите атомный номер элемента, массовое число одного из нуклидов которого равно 26, а число нейтронов — 14.

Атомный номер элемента равен числу протонов в ядре. Число протонов = массовое число – число нейтронов = 26 – 14 = 12.

4.

Чему равно число нейтронов в ядрах следующих нуклидов: 26Mg, 137Ba, 65Cu, 79Br, 234U?\mathrm{^{26}Mg,\, ^{137}Ba,\, ^{65}Cu, \, ^{79}Br,\, ^{234}U?}

Нуклид 1226Mg\mathrm{^{26}_{12}Mg}, число нейтронов 14.

Нуклид 56137Mg\mathrm{^{137}_{56}Mg}, число нейтронов 81.

Нуклид 2965Cu\mathrm{^{65}_{29}Cu}, число нейтронов 39.

Нуклид 3579Br\mathrm{^{79}_{35}Br}, число нейтронов 44.

Нуклид 92234U\mathrm{^{234}_{92}U}, число нейтронов 142.

5.

Используя периодическую систему химических элементов, определите число протонов, нейтронов и электронов в нуклидах фтора, иода, кальция, натрия, золота, принимая величину массового числа равной округленному значению относительной атомной массы элемента.

Атом F: число протонов 9, число нейтронов 10, число электронов 9.

Атом I: число протонов 53, число нейтронов 74, число электронов 53.

Атом Ca: число протонов 20, число нейтронов 20, число электронов 20.

Атом Na: число протонов 11, число нейтронов 12, число электронов 11.

Атом Au: число протонов 79, число нейтронов 118, число электронов 79.

6.

Укажите химические символы, число протонов и массовое число нуклидов, которые содержат: а) 4 электрона и 5 нейтронов: б) 12 электронов и 13 нейтронов; в) 20 электронов и 20 нейтронов.

а) Be; б) Mg; в) Ca.

Атомный номер элемента = Заряд ядра атома = Число протонов в ядре = Число электронов в атоме.

7.

Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: