Початковий рівень
Вправа 1 Укажіть протонні числа Карбону, Хлору, Силіцію, Купруму.
Карбон має порядковий номер 6, отже, атом Карбону містить 6 протонів.
Хлор має порядковий номер 17, отже, атом Хлору містить 17 протонів.
Силіцій має порядковий номер 14, отже, атом Силіцію містить 14 протонів.
Купрум має порядковий номер 29, отже, атом Купруму містить 29 протонів.
Вправа 2 Чим відрізняються між собою ізотопи?
Відрізняються кількістю нейтронів в ядрі атома елемента й, відповідно, нуклонним числом.
Середній рівень
Вправа 3 Напишіть символи хімічних елементів, ядра атомів яких містять:
а) 2 протони і 2 нейтрони
Гелій 42Не
б) 15 протонів і 16 нейтронів
Фосфор 3115Р
в) 35 протонів і 45 нейтронів
Бром 8035Br
Вправа 4 Ядро атома хімічного елемента містить 2 протони і 1 нейтрон. Запишіть позначення цього атома, вказавши хімічний символ, протонне і нуклонне число.
Протонів 2, тому порядковий номер №2 - це Гелій Не. Нуклонне число 2+1=3
Відповідь: 32He
Вправа 5 Протон є ядром деякого атома. Запишіть позначення цього атома.
Відповідь: 11Н
Достатній рівень
Вправа 6 Із наведеного переліку 168О, 146С, 147N, 136C виберіть:
а) ізотопи
146С, 136С
б) атоми з однаковим числом нейтронів у ядрі
168О і 146С , бо 16-8=8 і 14-6=8
147N і 136C , бо 14-7=7 і 13-6=7
в) атоми з однаковими нуклонними числами
146С, 147N
Вправа 7 Скільки протонів і нейтронів містять ядра:
Оксигену-17 — Z=8, N=A-Z=17-8=9
Карбону-14 — Z=6, N=A-Z=14-6=8
Цезію-137 — Z=55, N=A-Z=133-55=78
Вправа 8 Скільки протонів та електронів міститься в:
а) атомі Оксигену:
Оксиген має порядковий номер 8. Отже, атом Оксигену містить 8 протонів і 8 електронів.
б) молекулі води?
Гідроген має порядковий номер 1, а Оксиген ― 8. Отже, атом Гідрогену містить 1 протон і 1 електрон, а атом Оксигену ― 8 протонів і 8 електронів. Молекула води складається з двох атомів Гідрогену і одного атома Оксигену, тому в молекулі води міститься 10 протонів і 10 електронів.
Високий рівень
Вправа 9 Який нуклід Натрію містить таке ж число нейтронів, що й нуклід 24Mg? Число нейтронів у нукліді 24Мg обчислимо як різницю між нуклонним числом (А=24) і числом протонів Z (показує порядковий номер елемента) N=А-Z=24-12=12. Обчислимо нуклонне число Натрію, що містить таке саме число нейтронів: A=N+Z=12+11=23, отже, це нуклід 23Na
Вправа 10 Скільки різних видів молекул води може бути утворено із трьох ізотопів Гідрогену і трьох ізотопів Оксигену?
Три ізотопи Гідрогену (1Н, 2Н, 3Н) і три ізотопи Оксигену (16О, 17О, 18О)
Формула води — H2О. Значить, у молекулу можуть входити два будь-яких ізотопи атомів Гідрогену і один будь-який ізотоп атому Оксигену. Розглянемо можливі варіанти молекул води:
1Н216О, 2Н216О, 3Н216О, 1Н2Н16О, 1Н3Н16О, 2Н3Н16О
1Н217О, 2Н217О, 3Н217О, 1Н2Н17О, 1Н3Н17О, 2Н3Н17О
1Н218О, 2Н218О, 3Н218О, 1Н2Н18О, 1Н3Н18О, 2Н3Н18О
Відповідь: молекул води може бути вісімнадцять
Вправа 11 Скільки електронів у молекулі карбон (ІІ) оксиду? Назвіть просту речовину, молекула якої містить стільки ж електронів. Порядковий номер елемента вказує на число електронів, тому атом Карбону містить 6 електронів і атом Оксигену ― 8 електронів. Молекула СО складається з атома Карбону і атома Оксигену, тому всього містить 8+6=14 електронів. Порядковий номер 14 має атом елемента Силіцію, проста речовина якого називається кремнієм.
Вправа 12* У природі Купрум зустрічається у вигляді двох ізотопів: 63Сu і 65Сu. Розрахуйте атомну частку кожного з них у земній корі, якщо відносна атомна маса Купруму дорівнює 63,5. (Атомна частка — це відношення кількості атомів ізотопу до загальної кількості атомів елемента).
Відомо: А1=63, А2=65, Ar(Сu)=63,5
Знайти: атомну частку кожного ізотопа-?
Розв'язування
І спосіб
Позначимо невідому атомну частку ізотопу 63Cu через х, тоді атомна частка ізотопу 65Cu буде дорівнювати 1-х. Підставимо ці значення у формулу:
Аг=Х1•А1+Х2•А2+ ... +Хn•An
де Х1...Хn — атомні частки нуклідів елемента в їх природній суміші (у частках від одиниці); А1, A2,... Аn — відповідні нуклонні числа.
Отримаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.
x • 63 + (1-x) • 65=63,5
63x + 65 - 65x=63,5
65x - 63x =65-63,5
2x=1,5
x=1,5 : 2
x = 0,75
Атомна частка ізотопу 63Cu дорівнює 0,75, або 75%, тоді атомна частка ізотопу 65Cu дорівнює 1-0,75=0,25, або 25%
ІІ спосіб
Позначимо невідому атомну частку ізотопу 65Cu через х, тоді атомна частка ізотопу 63Cu буде дорівнювати 1-х. Підставимо ці значення у формулу:
Аг=Х1•А1+Х2•А2+ ... +Хn•An
де Х1...Хn — атомні частки нуклідів елемента в їх природній суміші (у частках від одиниці); А1, A2,... Аn — відповідні нуклонні числа.
Отримаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його.
x • 65 + (1-x) • 63=63,5
65x + 63 - 63x=63,5
65x - 63x =63,5-63
2x=0,5
x=0,5 : 2
x = 0,25
Атомна частка ізотопу 65Cu дорівнює 0,25, або 25%, тоді атомна частка ізотопу 63Cu дорівнює 1-0,25=0,75, або 75%
Відповідь: атомна частка ізотопу 63Cu дорівнює 75%, а ізотопу 65Cu ― 25%