Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 135

Ядро атома состоит из двух видов элементарных частиц: протонов и нейтронов. Протоны обладают положительным зарядом (+1), а нейтроны заряда не имеют. Заряд ядра определяется числом протонов, так как только они влияют на его электрический заряд. Количество протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева (Z). Число нейтронов можно вычислить по формуле: N = A - Z, где A – массовое число (сумма протонов и нейтронов), Z – число протонов. Например, у атома кислорода (¹⁶O) массовое число 16, порядковый номер 8, следовательно, нейтронов N = 16 - 8 = 8.

Протоны и нейтроны имеют схожую массу, примерно 1,67 × 10⁻²⁷ кг, но различаются зарядом: протоны положительно заряжены (+1), а нейтроны нейтральны (0). Оба этих типа частиц составляют ядро атома и называются нуклонами.

Протоны и электроны имеют равные по модулю, но противоположные заряды: протон +1, электрон -1. Однако масса электрона значительно меньше массы протона: 9,11 × 10⁻³¹ кг, что примерно в 1836 раз меньше массы протона. Протоны находятся в ядре, а электроны формируют электронную оболочку атома.

Изотопы – это атомы одного химического элемента, имеющие одинаковое число протонов (Z), но разное число нейтронов (N), а следовательно, разную атомную массу (A). Они обладают одинаковыми химическими свойствами, но различаются физическими характеристиками.

• Водород: протий (¹H), дейтерий (²H), тритий (³H).

• Хлор: ³⁵Cl, ³⁷Cl.

• Калий: ³⁹K, ⁴⁰K, ⁴¹K.

Таким образом, изотопы представляют собой разновидности атомов одного элемента, отличающиеся количеством нейтронов, но сохраняющие одинаковый заряд ядра.

Число нейтронов в атоме определяется по формуле: N = A - Z, где A — массовое число (верхний индекс), Z — порядковый номер элемента (число протонов).

• ¹⁵N (азот, Z = 7): N = 15 - 7 = 8

• ¹⁹F (фтор, Z = 9): N = 19 - 9 = 10

• ²⁷Al (алюминий, Z = 13): N = 27 - 13 = 14

• ³⁷Cl (хлор, Z = 17): N = 37 - 17 = 20

• ¹⁰⁸Ag (серебро, Z = 47): N = 108 - 47 = 61

Определяем элементы по их массовому числу A и порядковому номеру Z (число протонов):

• ²²Mg → Магний (Mg), Z = 12.

• ⁵⁶X → По таблице Менделеева, Z = 26 (железо, Fe).

• ²⁷X → Z = 13 (алюминий, Al).

• ¹³X → Z = 6 (углерод, C).

Природные изотопы:

• Водород: ¹H

• Хлор: ³⁵Cl и ³⁷Cl

Возможные молекулы хлороводорода (HCl):

3. H³⁵Cl

4. H³⁷Cl

Расчёт относительных молекулярных масс:

• H³⁵Cl → 1 + 35 = 36 а.е.м.

• H³⁷Cl → 1 + 37 = 38 а.е.м.

⁷⁹Br (Z = 35): N = 79 - 35 = 44

⁸¹Br (Z = 35): N = 81 - 35 = 46