§ 31. Изотопы. Явление радиоактивности

1.

Чем схожи и чем различаются между собой изотопы водорода?

Изотопы водорода имеют одинаковый атомный номер (т.е. одинаковое число протонов в ядре).

2.

Могут ли у разных химических элементов быть одинаковые заряды атомных ядер? А одинаковые массы? Почему?

У разных химических элементов не может быть одинаковых зарядов атомных ядер, но они могут иметь одинаковую массу. Потому что количество протонов в ядре атома одного химического элемента постоянно, а число нейтронов в ядре одного химического элемента может быть различно.

3.

Определите состав атомных ядер изотопов:

а) $\mathrm{^{40}_{20}Ca:}$ протонов = 20, нейтронов = 20;

$\mathrm{^{42}_{20}Ca:}$ протонов = 20, нейтронов = 22;

$\mathrm{^{44}_{20}Ca:}$ протонов = 20, нейтронов = 24;

б) $\mathrm{^{32}_{16}S:}$ протонов = 16, нейтронов = 16;

$\mathrm{^{34}_{16}S:}$ протонов = 16, нейтронов = 18;

$\mathrm{^{35}_{16}S:}$ протонов = 16, нейтронов = 19;

4.

Объясните причину и суть явления радиоактивности.

Причина радиоактивности — низкая устойчивость ядер некоторых нуклидов. Суть радиоактивности: неустойчивое ядро самопроизвольно распадается, превращаясь в атомы других элементов и испуская различные частицы.

5.

Чем отличается радионуклид от стабильного нуклида того же элемента?

Нуклиды делятся на стабильные и радиоактивные (радионуклиды). Стабильные нуклиды не испытывают спонтанных радиоактивных превращений из основного состояния ядра. Радионуклиды путём радиоактивных превращений переходят в другие нуклиды.

6.

Серная кислота массой 39,2 г полностью прореагировала с магнием. Рассчитайте объем (н. у.) водорода, выделившегося в результате этой реакции.

Дано:

$m\mathrm{(H_2SO_4)}=39.2\,г;$

$V\mathrm{(H_2)}-?;$

Решение:

1) Рассчитаем химическое количество $\mathrm{H_2SO_4}:$ $n=\dfrac{m}{M};$ $M$ численно равна $M_r$, $M=98\,г/моль;$

$n\mathrm{(H_2SO_4)}=\dfrac{m\mathrm{(H_2SO_4)}}{M\mathrm{(H_2SO_4)}}=\dfrac{39.2\,г}{98\,г/моль}=0.4\,моль.$

2) Рассчитаем по уравнению реакции химическое количество $\mathrm{H_2}:$

$\mathrm{\overset{0.4\,моль}{\underset{1\,моль}{H_2SO_4}}+Mg=MgSO_4+\overset{x\,моль}{\underset{1\,моль}{H_2}}};$

$x=\dfrac{0.4\,моль·1\,моль}{1\,моль}=0.4\,моль.$

3) Находим $V\mathrm{(H_2)}:$

$V=n·V_m,\, V\mathrm{(H_2)}=n\mathrm{(H_2)}·V_m=0.4\,моль·22.4\,дм^3/моль=8.96\,дм^3.$

Ответ: $8.96\, дм^3.$

7.

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