Вправа 1 Як визначити:
а) число протонів, нейтронів та електронів у атомі; Число протонів і електронів за порядковим номером елемента. Число нейтронів у будь-якому атомі становить різницю між нуклонним числом і кількістю протонів (електронів) або порядковим номером елемента. Число нейтронів в атомах елементів, що не мають ізотопів, становить різницю між відносною атомною масою і порядковим номером елемента.
б) максимальну місткість енергетичного рівня; За номером групи, в якій розміщений хімічний елемент
в) число енергетичних рівнів, що заповнюються електронами в атомах певного елемента? За номером періоду, в якому розміщений хімічний елемент
Вправа 2 Схарактеризуйте структуру електронної оболонки атомів: склад енергетичних рівнів, склад і типи енергетичних підрівнів.
Кожний енергетичний рівень складається з енергетичних підрівнів, причому їх число на кожному енергетичному рівні дорівнює номеру цього рівня. Енергетичні підрівні позначають так само, як і орбіталі (s, p, d, f). Кожний енергетичний підрівень може містити тільки певне число орбіталей, що відповідає його типу (s - 1, p - 3, d - 5, f - 7). Отже, електронна оболонка має чітку структуру, що складається з енергетичних рівнів, підрівнів і орбіталей.
Наприклад, перший енергетичний рівень складається з одного s-підрівня, утвореного однією s-орбіталлю. Другий рівень складається з двох підрівнів (s та p), утворених однією s-орбіталлю і трьома p-орбіталями (всього чотири). Третій рівень складається з трьох підрівнів (s, p та d), утворених однією s-орбіталлю, трьома p-орбіталями і п’ятьма d-орбіталями (всього дев’ять). На четвертому рівні додається ще сім f-орбіталей, і загалом четвертий рівень складається із 16 орбіталей.
Вправа 3 Складіть позначення нуклідів, якщо їхні ядра містять:
а) р=4, n=4; 84Be
б) р=8, n=9; 178O
в) р=18, n=20; 3818Ar
г) р=25, n=30; 5525Mn
д) р=29, n=34; 6329Cu
е) р=31, n=41; 7231Ga
є) р=82, n=123. 20582Pb
Вправа 4 Визначте протонне та нейтронне числа нуклідів:
17O : Z=8, N=17-8=9
14C : Z=6, N=14-6=8
30Р : Z=15, N=30-15=15
37Cl : Z=17, N=37-17=20
60Ni : Z=28, N=60-28=32
124Sn: Z=50, N=124-50=74
127I : Z=53, N=127-53=74
137Cs : Z=55, N=137-55=82
294Og : Z=118, N=294-118=176
Вправа 5 Визначте:
а) нуклід Флуору з таким самим нейтронним числом, що в 17N; 199F
Заряд ядра атома Нітрогену (порядковий номер елемента) Z=7, число нейтронів атома Нітрогену N=17-7=10 і рівне числу нейтронів атома Флуору N=19-9=10. Заряд ядра атома Флуору Z=9, тому нуклонне число A=Z+N=9+10=19
б) нуклід Калію з таким самим нейтронним числом, що в 20Ca; 1919K
Заряд ядра атома Кальцію (порядковий номер елемента) Z=20, число нейтронів атома Кальцію N=40-20=20 і рівне числу нейтронів атома Калію N=39-19=20. Заряд ядра атома Калію Z=19, тому нуклонне число A=Z+N=19+20=39
в) нуклід із нейтронним числом 35 і з таким самим протонним числом, що в 68Zn? 6530Zn
Оскільки протонне число однакове, то шуканий нукід є ізотопом Цинку з протонним числом N=30, тому нуклонне число A=Z+N=30+35=65
Вправа 6 Із наведеного переліку — 178O, 2010Ne, 199F, 1910Ne, 209F — виберіть:
а) ізотопи; 2010Ne, 199F, 1910Ne, 209F
Ізотопи - це нукліди, що мають однаковий заряд (протонне число) і різне нейтронне число
б) нукліди з однаковим нейтронним числом; 178O, 2010Ne, 199F, 1910Ne
Нейтронне число N дорівнює різниці між масовим числом А і зарядом ядра: N=A–Z, тому
17-8=9 і 19-10=9; 20-10=10 і 19-9=10
в) нукліди з однаковим нуклонним числом. 2010Ne, 199F, 1910Ne, 209F
Вправа 7 Ґрунтуючись на значенні відносної атомної маси хімічних елементів, спрогнозуйте, у вигляді яких нуклідів існують у природі:
а) Літій; 63Li i 73Li
б) Бор; 105B i 115B
в) Карбон; 158О, 168О, 178О, 188О
г) Натрій; 2111Na, 2211Na, 2311Na тощо
д) Фосфор; 2915P, 3015P, 3115P, 3215P, 3315P тощо
е) Купрум. 6229Cu, 6329Cu, 6429Cu, 6529Cu, 6629Cu тощо
Помітне відхилення значення відносної атомної маси елемента від цілого числа вказує на існування в природі щонайменше двох його нуклідів.
Вправа 8 Як ви розумієте твердження, що «електрон одночасно виявляє властивості і частинки, і хвилі»? Електрон наділений властивостями мікрочастинки й хвилі, тобто має двоїсту природу, через це неможливо простежити всі етапи його руху в атомі, можна лише передбачити ймовірність його перебування в тій чи іншій точці атомного простору.
Як ця властивість електрона позначається на особливостях будови атома? Завдяки цьому при визначенні положення електронів в атомі використовують поняття про орбіталь, як частину простору, де перебування електрона найімовірніше.
Вправа 9 Чому терміни «енергетичний рівень» та «електронний шар» є синонімами? Бо є різною назвою одного поняття. Декілька орбіталей, що мають приблизно однакову енергію, утворюють енергетичний рівень або енергетичний шар. Якщо на цих орбіталях розташовані електрони, то говорять, що в електронній оболонці електрони розташовуються шарами, або електронними шарами.