1Nuklid i izotopy
- Nuklid to rodzaj atomu o określonych liczbach Z i A, zapisywany ᴬ_Z E (np. ²³₁₁Na).
- Izotopy to nuklidy tego samego pierwiastka (to samo Z), ale z różną liczbą neutronów: ¹H, ²H (deuter) i ³H (tryt) albo ¹²C i ¹⁴C.
- Izotopy mają takie same właściwości chemiczne, bo mają tyle samo elektronów.
2Średnia masa atomowa
- Masa atomowa pierwiastka to średnia ważona mas jego izotopów: M = x₁·A₁ + x₂·A₂ + … przez 100%. Tu M – średnia masa atomowa [u], xᵢ – zawartość izotopu [%], Aᵢ – jego liczba masowa (w przybliżeniu masa izotopu w u).
- Dane: bor to 20% ¹⁰B i 80% ¹¹B.
- Wzór: M = x₁·A₁ + x₂·A₂ przez 100%.
- Obliczenia: M = 20% · 10 u + 80% · 11 u przez 100% = 1080 u przez 100 = 10,8 u.
- Odpowiedź: masa atomowa boru wynosi 10,8 u.
Dlaczego izotopy tego samego pierwiastka mają takie same właściwości chemiczne?
O właściwościach chemicznych decydują elektrony, a tych jest tyle samo, ile protonów.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Przemiany promieniotwórcze
- Promieniotwórczość to samorzutny rozpad nietrwałych jąder (odkrycie: H. Becquerel 1896; polon i rad: M. Skłodowska-Curie i P. Curie 1898).
| Przemiana | Co wylatuje | Zmiana A i Z | Przykład |
|---|---|---|---|
| α | jądro helu ⁴₂He | A − 4, Z − 2 | ²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He |
| β⁻ | elektron ⁰₋₁e | A bez zmian, Z + 1 | ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e |
- W przemianie β⁻ neutron zamienia się w proton i elektron, więc Z rośnie o 1 (powstające antyneutrino pomijamy w bilansie).
- Reakcje sztuczne to bombardowanie jąder cząstkami: ²⁷₁₃Al + ⁴₂He → ³⁰₁₅P + ¹₀n.
W równaniu jądrowym suma liczb masowych i suma liczb atomowych po obu stronach musi być taka sama.
Zapominanie o zmianie Z. Przy α spada o 2, przy β⁻ rośnie o 1.
4Okres półtrwania (ponad podstawę)
- Okres półtrwania T½ to czas, po którym rozpada się połowa jąder. Wzór: N = N₀ · (1 przez 2)n, gdzie n = t przez T½ to liczba okresów półtrwania (N₀ i N – liczba jąder lub masa izotopu na początku i po czasie t; t i T½ w tych samych jednostkach).
- Dane: jod-131, T½ = 8 dni, m₀ = 80 mg, t = 24 dni.
- Obliczenia: n = 24 dni przez 8 dni = 3; m = 80 mg · (1 przez 2)³ = 10 mg.
- Odpowiedź: zostaje 10 mg jodu-131.
- Dodatkowo: elektron ma cechy cząstki i fali (dualizm), dlatego opisujemy go orbitalem.
Izotopy tego samego pierwiastka różnią się
Izotopy mają to samo Z, a różne A, czyli różną liczbę neutronów.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Izotopy, masa atomowa i promieniotwórczość
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- W równaniu jądrowym suma liczb masowych i suma liczb atomowych po obu stronach musi być taka sama.
- Nuklid to rodzaj atomu o określonych liczbach Z i A, zapisywany ᴬ_Z E (np. ²³₁₁Na).
- Izotopy to nuklidy tego samego pierwiastka (to samo Z), ale z różną liczbą neutronów: ¹H, ²H (deuter) i ³H (tryt) albo ¹²C i ¹⁴C.
- Promieniotwórczość to samorzutny rozpad nietrwałych jąder (odkrycie: H. Becquerel 1896; polon i rad: M. Skłodowska-Curie i P. Curie 1898).
- Reakcje sztuczne to bombardowanie jąder cząstkami: ²⁷₁₃Al + ⁴₂He → ³⁰₁₅P + ¹₀n.
- Okres półtrwania T½ to czas, po którym rozpada się połowa jąder. Wzór: N = N₀ · (1 przez 2)n, gdzie n = t przez T½ to liczba okresów półtrwania (N₀ i N – liczba jąder lub masa izotopu na początku i po czasie t; t i T½ w tych samych jednostkach).
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Izotopy tego samego pierwiastka różnią się
- Aliczbą neutronów
- Bliczbą protonów
- Cliczbą elektronów w atomie obojętnym
- Dliczbą atomową
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: liczbą neutronów – Izotopy mają to samo Z, a różne A, czyli różną liczbę neutronów.
Po rozpadzie α jądra ²³⁸₉₂U powstaje jądro
- A²³⁸₉₀Th
- B²³⁸₉₃Np
- C²³⁴₉₃Np
- D²³⁴₉₀Th
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: ²³⁴₉₀Th – Przy α A maleje o 4 (238 → 234), a Z o 2 (92 → 90), czyli powstaje tor ²³⁴₉₀Th.
Chlor ma izotopy ³⁵Cl (75%) i ³⁷Cl (25%). Jego średnia masa atomowa to
- A37,0 u
- B35,0 u
- C36,0 u
- D35,5 u
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 35,5 u – M = 75% · 35 u + 25% · 37 u przez 100% = 35,5 u.
Co powstaje w przemianie β⁻ z ¹⁴₆C?
- A¹⁴₅B i elektron
- B¹³₆C i neutron
- C¹⁴₇N i elektron
- D¹⁰₄Be i cząstka α
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: ¹⁴₇N i elektron – Z rośnie o 1 (6 → 7), A się nie zmienia, więc powstaje azot-14.
Ile mg próbki zostanie po 3 okresach półtrwania, jeśli było 40 mg?
- A13,3 mg
- B20 mg
- C5 mg
- D10 mg
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: 5 mg – 40 → 20 → 10 → 5 mg. Za każdym razem zostaje połowa.
Jaka cząstka X powstaje w reakcji ²⁷₁₃Al + ⁴₂He → ³⁰₁₅P + X?
- Aneutron ¹₀n
- Belektron ⁰₋₁e
- Cproton ¹₁H
- Dcząstka α ⁴₂He
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: neutron ¹₀n – Suma A: 27 + 4 = 31, więc X ma A = 1. Suma Z: 13 + 2 = 15, więc Z = 0. To neutron.
Ile neutronów ma ¹⁴C?
- A20
- B8
- C6
- D14
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 8 – n = A − Z = 14 − 6 = 8.
Dlaczego izotopy tego samego pierwiastka mają takie same właściwości chemiczne?
- Asą nietrwałe
- Bmają tę samą masę
- Cmają tyle samo neutronów
- Dmają tyle samo protonów i elektronów
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: mają tyle samo protonów i elektronów – O właściwościach chemicznych decydują elektrony, a tych jest tyle samo, ile protonów.
Cały dział „Budowa atomu i układ okresowy pierwiastków”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.