Ізотопи

Як нояснити, що вперіоднчній системі відносні атомні маси хімічних елементів дробові?

ІЗОТОПИ

Лише 20 елементів із періодичної системи мають нуклонне число, що майже збігається зі значенням їхньої відносної атомної маси. Для більшості елементів характерне існування в природі атомів з однаковими протонними і різними нуклонними числами. Такі атоми називаються ізотопами.

Ізотопи — це різновиди атомів одного елемента з однаковими протонними, але різними нуклонними числами.

Нуклід

Існуванням ізотонів пояснюють дробові значення відносних атомних мас елементів. Для атомів, що мають однакові нуклонні числа, використовують термін ну-

клід. Слід зауважити, що іменник нуклід вживають переважно в однині, а слово ізотопи — у множині.

Найпоширеніший у Всесвіті елемент Гідроген має три нукліди: Протій \Н, Дейтерій \Н (або D) та Тритій \Н (або Т) (мал. 15). Гідроген у природних сполуках — це переважно Протій. У наведених позначеннях нуклідів Гідрогену використано індекси: верхні — вказують на нуклонне число, а нижні — на протонне число (порядковий номер). Така форма запису використовується і для всіх інших елементів.

Більшість елементів періодичної системи має не тільки стабільні а й по кілька нестабільних радіоактивних ізотонів. Стабільних ізотопів відомо приблизно 300, а радіоактивних більше 2000. Усі атоми елементів з порядковим номером більшим за 83 — радіоактивні.

Пригадайте! На яку характеристику ядер атомів вказує нуклонне число? Як за допомогою періодичної системи визначають нуклонне число елементів? Чи можна ототожнювати поняття нуклонне число й відносна атомна маса? Чому?

Правильність розміщення в періодичній системі Калію та Аргону підтверджується існуванням ізотопів цих елементів: ^3!>К, ⁴⁰K, ⁴¹K, ^3eAr, ^3sAr, ⁴⁰Ar. Обчислимо їхні відносні атомні маси з урахуванням атомної частки нуклідів у природі.

За аналогією проведіть обчислення для елемента Калію. Атомні частки його нуклідів становлять:

χ(Τ,Κ) = 93,08 %; X(T₀K) = 0,01 %; χ(“Κ) = 6,91 %.

Встановіть заряди ядер атомів Калію та Аргону. Зробіть висновок про правильність чи неправильність їхнього розміщення у періодичній системі.

Отже, нуклонне число стосується певного нукліда, а відносна атомна маса — суміші нуклідів конкретного елемента.

Хімічні властивості нуклідів однакові, саме тому хімічними способами їх розділити неможливо.

Якщо знати відносну атомну масу елемента та інформацію про нукліди цього елемента, можна встановити їхні атомні частки у природі.

Розв’яжемо задачу. Купрум має два нукліди ^Cu та ^Cu. Обчисліть атомні частки цих нуклідів у природі.

Розв’язування.

Відповідь: атомні частки нуклідів з нуклонними числами 63 і 65 відповідно становлять 72,5% та 27,5%.

Пам’ятайте! .A_r(Cl) = 35,5. Не округлюють до цілих!

Сучасне формулювання періодичного закону

Відкриття радіоактивних ізотопів було сприйняте як загроза для Періодичного закону, в основу якого покладено головну характеристику елемента — відносну атомну масу. Оскільки у результаті розпаду атомів та радіоактивних ізотопів утворювалися атоми інших елементів, з іншими протонними числами, отже, — з іншим зарядом ядра.

Ґрунтуючись на нових відомостях про будову атома та про існування ізотопів, можна дати сучасне формулювання Періодичного закону.

Властивості елементів, а також властивості їхніх сполук перебувають у періодичній залежності від заряду ядра атома елемента.

Закінчіть речення, вибравши 2-3, які вважаєте за

потрібне.

Я зрозумів (-ла), що ... . Було важко ... . Я дізнався (-лась) про ... . Я зумів (-ла) .... Мене здивувало ... . Було корисно ... . Тепер я умію .. . Я не зрозумів (-ла) ... .

питання та завдання

1.    Яка особливість ізотопів сформувала їхню назву?

2.    Чому сучасні науковці уточнили формулювання Періодичного закону?

3.    Знайдіть у періодичній системі дві пари елементів (крім Аргону і Калію), які порушують порядок розміщення за збільшенням мас атомів.

4.    Визначте кількість нейтронів у нуклідах Телуру.

IK₇- IZS₇- IM_t &2^ІЄ,    52^,Є. 52^/Є

5.    Природний Магній міститься у хлорофілі, що забезпечує процес фотосинтезу. Магній має три нукліди. їхні атомні частки відповідно становлять:

X(T₇Mg) = 78,6%; X(T₂Mg) = 10,1%; X(T₇Mg) = 11,3%.

Обчисліть відносну атомну масу Магнію з точністю до сотих.

6.    Хлор має два нукліди ³⁵C/ (у природі 75 %), ³⁷C/. Обчисліть відносну атомну масу елемента Хлору.

7.    Сплав бор-карбон-силіцій має надвисоку твердість й абразивні властивості та поступається за цими характеристиками лише алмазу. Природний Бор складається з двох нуклідів з нуклонними числами 10 і 11. Обчисліть атомні частки цих нуклідів.

8.    В оксиді п'ятивалентного елемента його масова частка складає 43,67 %. Назвіть цей елемент і визначте склад його атома.

9.    Знайдіть інформацію про використання радіоактивних нуклідів у медицині.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Василенко