РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

2. Строение атома

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Укажите протонне число элемента, в атоме которого содержится на 4 электрона меньше, чем в ионе Аl³⁺.

Решение

Ион Аl³⁺ образуется в результате отдачи атомом Алюминия трех электронов:

Элемент E имеет (10 - 4 =) 6 электронов. Количество электронов и протонов в електронейтральному атоме является одинаковой. Следовательно, количество протонов, то есть протонне число этого элемента (Карбона), также равно шести.

Задача 2. Укажите протонне число элемента Е, который образует анион Е^- со структурой внешнего электронного слоя 4s² 4р⁶.

Решение

Как видно из электронной формулы атома элемента Э, он расположен в 4 периоде периодической системы. Анион образовался в результате присоединения одного электрона к електронейтрального атома. Следовательно, во внешнем электронном слое этого атома содержится семь электронов. Это элемент главной подгруппы VII группы - Бром. Его протонне число - 35.

Задача 3. Структура внешнего электронного слоя элемента - 3s² 3г³. Выберите название этого элемента, укажите разницу между молекулярными массами его высшего оксида и летучего соединения с Гідрогеном.

Решение

Электроны внешнего слоя размещены на третьем энергетическом уровне, следовательно, это элемент 3 периода. Количество электронов внешнего слоя (5) указывает на номер группы - V. Этот элемент - Фосфор. Формула высшего оксида - Р₂O₅, а летучего соединения с Гідрогеном - PH₃. М(Р₂O₅) = 142 г/моль, М(РН₃) = 34 г/моль. ΔM = 108 г/моль.

Задача 4. Укажите суммарное количество протонов, нейтронов и электронов в ионе, который образовался из атома Магния с нуклонним числом 26.

Решение

Атом Магния превращается в ион в результате отдачи двух электронов:

Ион Mg²⁺ содержит 10 электронов, 12 протонов и (26 -12 =) 14 нейтронов. Следовательно, суммарное количество частиц составляет (10 + 12 + 14 =) 36ю

Задача 5. Определите сумму индексов в формулу высшего оксида элемента, атом которого имеет, 4 энергетические уровни, а количество электронов на внешнем энергетическом уровне вдвое больше, чем у атома Бора.

Решение

Бор расположен в III группе периодической системы. На внешнем энергетическом уровне он имеет 3 электроны, соответственно исследуемый элемент имеет 6 электронов, а следовательно, относится к VI группы. Этот элемент - Селен. Формула Его высшего оксида - SеO₃. Сумма индексов в формуле равен 4 (1 + 3).

Задача 6. Природный магний состоит из трех нуклидов: ²⁴Mg, ²⁵Mg, ²⁶Mg. Их атомные доли соответственно составляют 78,6, 10,1 и 11,3 %. Вычислите относительную атомную массу Магния.

Решение

Атомная доля является отношением количества атомов Нуклида До общего количества атомов элемента. Если известны нуклонні числа и атомные доли каждого из нуклидов элемента в их естественной смеси, можно вычислить относительную атомную массу элемента:

Задача 7. Элемент Купрум в природе представлен смесью двух нуклидов: ⁶³Сu и ⁶⁵Сu. Относительная атомная масса Купруму составляет 63,55. Вычислите атомные доли нуклеотидов в естественной суммеши.

Решение

Обозначим атомную долю χ(⁶⁵Сu) через х, тогда χ(⁶³Сu) = 1 - x. Запишем выражение для вычисления относительной атомной массы:

Подставляя все известные значения, получим:

Ответ: χ(⁶⁵Сu) = 27,5 %.