Запись символов изотопов элементов. Расчет количественного соотношения изотопов

Задача 206.

Символ одного из изотопов элемента . Указать: а) название элемента; б) число протонов и нейтронов в ядре; в) число электронов в электронной оболочке атома.

Решение:
Заряд ядра атома искомого элемента 24 численно совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №24 – хром (Cr).
Число нейтронов в ядре данного элемента равно 28:

N = A — Z = 28, где

N — число нейтронов в ядре, A — массовое число элемента (округленная масса атома), Z — заряд ядра.

Число электронов равно заряду ядра; в данном случае число электронов равно 24.

Ответ: Cr

Задача 207.
Ядро атома некоторого элемента содержит 16 нейтронов, а электронная оболочка этого атома — 15 электронов. Назвать элемент, изотопом которого является данный атом. Привести запись его символа с указанием заряда ядра и массового числа.
Решение:
Количество электронов в атоме численно равно заряду атома. В данном случае заряд ядра атома равен +15. Заряд ядра атома искомого элемента 15 численно совпадает с номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №15 – фосфор — символ – Р.
Массовое число данного изотопа фосфора равно:

A = N + Z = 16 + 15 + 31

Символ изотопа фосфора будет иметь вид:

Видео:Урок 214 (осн). Задачи на формулу тонкой линзы - 1Скачать

Ответ: .

Задача 208.
Массовое число атома некоторого элемента равно 181, в электронной оболочке атома содержится 73 электрона. Указать число протонов и нейтронов в ядре атома и название элемента.

Решение:
Количество электронов в атоме равно количеству протонов. В данном случае число протонов равно 73. Число нейтронов в данном ядре равно 108:

N = A — Z = 181 — 73 = 108, где

N — число нейтронов, A — массовое число атома, Z — заряд ядра.

Заряд ядра атома искомого элемента 73 численно совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №73 –тантал, символ – ₊₇₃Ta.

Ответ: ₊₇₃Та.

Задача 209.
В природных соединениях хлор находится в виде изотопов ³⁵Cl [75,5% (масс.)] и ³⁷Cl [24,5% (масс.)]. Вычислить среднюю атомную массу природного хлора.
Решение:
Рассчитаем содержание³⁵Cl в природном хлоре, т.е. долю его в атомной массе из пропорции:

Теперь рассчитаем массу ³⁷Cl, содержащуюся в природном хлоре из пропорции:

Видео:решение задачи по геометрии 206, Конончук ЕкатеринаСкачать

Вычисляем среднюю массу природного хлора, состоящего из двух изотопов

214,5 + 9,065 = 35,49.

Ответ: 35,49.

Задача. 210.
Природный магний состоит из изотопов: ²⁴Mg, ²⁵Mg, ²⁶Mg. Вычислить среднюю атомную массу природного магния, если содержание отдельных изотопов в атомных процентах соответственно равно 78,6, 10,1 и 11,3.
Решение:
Вычислим атомную массу изотопов, содержащихся в природном магнии

а) (24^. 78,6)/100 = 18,864;
б) (25 ^. 10,1)/100 = 2,525;
в) (26 ^. 11,3)/100 = 2,938.

Находим среднюю массу атома магния:

18,864 + 2,525 + 2,938 = 24, 327.

Ответ: Ar(Mg) = 24,327.

Задача 211.
Природный галлий состоит из изотопов ⁷¹Ga, ⁶⁹Ga. В каком количественном соотношении находятся между собой числа атомов этих изотопов, если средняя атомная масса галлия равна 69,72.
Решение:
Для решения задач применим алгебраический метод расчёта:
Обозначим процентное содержание изотопа ⁶⁹Ga через x. Тогда процентное содержание изотопа ⁷¹Ga будет равно 100 – x. масса изотопа 69Ga в атоме будет составлять 69 ^. (x/100). Масса изотопа ⁷¹Ga будет составлять 71^. (x/100).

В сумме масса обоих изотопов будет равняться атомной массе галлия:

Видео:Урок 214. Закон Кулона (продолжение)Скачать

Освобождаемся от знаменателя и получим уравнение:

69x — 71x + 7100 = 69,72

Решаем его и, получаем:

-2x = -128x; x = 64

Значит, процент изотопа ⁶⁹Ga составляет 64%, а процент изотопа ⁷¹Ga – 36% (100 – 64 = 100).

Теперь находим, в каком количественном соотношении находятся эти изотопы в природном галлии:

Ответ: 1,8 : 1.

Задача 212.
Найти массу изотопа ⁸¹Sr(T_1/2 = 8,5ч), оставшуюся через 25,5 ч хранения, если первоначальная масса его составляла 200 мг.
Решение:
За время хранения радиоактивного изотопа прошло 3 периода полураспада (25,5/8,5 = 32). Массу нераспавшегося изотопа, оставшаяся после 25,5ч хранения, рассчитаем из уравнения:

m_i = 2^-n – m₀, где

m_i — масса изотопа, оставшаяся после хранения, m0 — исходная масса изотопа, n — период полураспада.

Видео:Урок 206. Подготовка к контрольной работеСкачать

Тогда

Ответ: 25мг.

Задача 213.
Вычислить процент атомов изотопа ¹²⁸I(T_1/2 = 25ч), оставшихся не распавшимися после его хранения в течение 2,5 ч.
Решение:
За время хранения радиоактивного изотопа прошло 6 периодов полураспада [(2,5 ^. 60)/25 = 6)]. Тогда процент атомов изотопа, оставшихся после радиоактивного распада, находим из формулы:

N% = 2^-n ^. N₀ ^. 100%, где

N% — процент атомов изотопа, N₀ — первоначальное число ядер изотопа, n — число периодов полураспада.

Отсюда

Видео:Бродский Химия изотоповСкачать

Ответ: 1,56%.

Задача 214.
Период полураспада — радиоактивного изотопа ²⁴Na равен 14,8 ч. Написать уравнение реакции распада и вычислить, сколько граммов дочернего продукта образуется из 24г ²⁴Na за 29,6 ч.
Решение:
— распаду предшествует процесс , протекающий в ядре; таким образом,

при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. Дочернее ядро – изобар исходного — принадлежит элементу, стоящему следующим после исходного в таблице периодической системы химических элементов:

Уравнение радиоактивного распада должны удовлетворять правилу равенства сумм индексов.
Запишем уравнение реакции распада:

За время хранения ²⁴Na прошло 2 периода полураспада (29,6/14,2 = 2). Массу не распавшегося изотопа, оставшуюся после 14,8ч хранения находим по формуле:

m_i = 2^-n – m₀, где

Видео:Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Изотопы | Физика 11 класс #49 | ИнфоурокСкачать