Химия - 8-9 класс

Поэтому в качестве единицы измерений масс атомов используется специальная атомная единица массы, для которой знаменитый американский химик Лайнус Полинг (1901 – 1994) предложил название " дальтон" .

Атомная единица массы с точностью, достаточной в химии, равна массе любого нуклона и близка к массе атома водорода, ядро которого состоит из одного протона. В 11-м классе из курса физики вы узнаете, почему она в действительности несколько меньше массы любой из этих частиц. Из соображений удобства измерений атомная единица массы определяется через массу нуклида самого распространенного изотопа углерода.

Дальтон (атомная единица массы) – 1/12 часть массы нуклида 12С.

Обозначение атомной единицы массы – а. е. м. или Дн.

1Дн = 1,6605655^.10– ²⁷ кг ≈ 1,66^.10– ²⁷кг.

Если массу атома измеряют в дальтонах, то по традиции ее называют не " масса атома" , а атомная масса. Масса атома и атомная масса – одна и та же физическая величина. Так как речь идет о массе одного атома (нуклида), то ее называют атомной массой нуклида.

Атомная масса нуклида – масса нуклида, выраженная в дальтонах.

Обозначается атомная масса нуклида буквами А_r с указанием символа нуклида, например:

А_r(¹⁶O) – атомная масса нуклида ¹⁶O,

A_r(³⁵Cl) – атомная масса нуклида ³⁵Сl,

A_r(²⁷Аl) – атомная масса нуклида ²⁷Аl.

Если у элемента есть несколько изотопов, то этот элемент состоит из нуклидов с разной массой. В природе изотопный состав элементов обычно постоянен, поэтому для каждого элемента можно посчитать среднюю массу атомов этого элемента ():

где D₁, D₂, ..., D_i – доля 1-го, 2-го, ..., i-го изотопа;

m₀(1), m₀(2), ..., m₀(i) – масса нуклида 1-го, 2-го, ..., i-го изотопа;

n – общее число изотопов данного элемента.

Если среднюю массу атомов элемента измеряют в дальтонах, то в этом случае ее называют атомной массой элемента.

Атомная масса элемента – средняя масса атомов элемента в природной смеси изотопов этого элемента, выраженная в атомных единицах массы (дальтонах).

Обозначается атомная масса элемента так же, как и атомная масса нуклида, буквами А_r, но в скобках указывается не символ нуклида, а символ соответствующего элемента, например:

А_r(O) – атомная масса кислорода,

А_r(Сl) – атомная масса хлора,

А_r(Аl) - атомная масса алюминия.

Так как атомная масса элемента и средняя масса атома этого элемента – одна и та же физическая величина, выраженная в разных единицах измерений, то и формула для вычисления атомной массы элемента аналогична формуле для вычисления средней массы атомов этого элемента:

где D₁, D₂, ..., D_n – доля 1-го, 2-го, ..., i-того изотопа;

А_r(1), А_r(2), ..., A_r(i) – атомная масса 1-го, 2-го, ..., i-го изотопа;

п – общее число изотопов данного элемента.

АТОМНЫЙ НОМЕР ЭЛЕМЕНТА, МАССА АТОМА (НУКЛИДА),АТОМНАЯ МАССА НУКЛИДА, АТОМНАЯ ЕДИНИЦА МАССЫ, АТОМНАЯ МАССА ЭЛЕМЕНТА

1)Определите число нейтронов N и число электронов N(е– ) в следующих атомах: .

Какова доля протонов в ядре каждого из этих атомов?

2)Изотопами каких элементов являются нуклиды, содержащие в ядре

нейтронов	5	16	4	1	60	2	146	0
протонов	5	15	3	1	47	1	92	1

Запишите символы этих нуклидов.

3)Какова доля атомов водорода в молекуле воды? На этом примере докажите, что " доля не зависит от порции" , то есть, что доля атомов водорода в любой порции воды равна доле атомов водорода в одной молекуле этого вещества.

4)Какова доля а) атомов кислорода в оксиде азота N₂O₅; б) атомов серы в серной кислоте? 5)Принимая атомную массу нуклида численно равной массовому числу, рассчитайте атомную массу бора, если природная смесь изотопов бора содержит 19% изотопа ¹⁰В и 81% изотопа ¹¹В.

6)Принимая атомную массу нуклида численно равной массовому числу, рассчитайте атомные массы следующих элементов, если доли их изотопов в природной смеси (изотопный состав) составляют: а)²⁴Mg – 0,796 ²⁵Mg – 0,091 ²⁶Mg – 0,113

б)²⁸Si – 92,2 % ²⁹Si – 4,7 % ³⁰Si – 3,1 %

в) ⁶³Cu – 0,691 ⁶⁵Cu – 0,309

7)Определите изотопный состав природного таллия (в долях соответствующих изотопов), если в природе встречаются изотопы таллий-207 и таллий-203, а атомная масса таллия равна 204,37 Дн.

8)Природный аргон состоит из трех изотопов. Доля нуклидов ³⁶Аr составляет 0,34%. Атомная масса аргона – 39,948 Дн. Определите, в каком соотношении встречаются в природе ³⁸Аr и ⁴⁰Аr.

9)Природный магний состоит из трех изотопов. Атомная масса магния – 24,305 Дн. Доля изотопа ²⁵Mg – 9,1%. Определите доли остальных двух изотопов магния с массовыми числами 24 и 26.