Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RPmU5HvI7z89o1

Ćwiczenie 1

Zaznacz, czy zdanie jest prawdziwe, czy fałszywe.

Istnieją różne pierwiastki o tej samej liczbie atomowej. {PRAWDA} / {#FAŁSZ}
Istnieją różne izotopy tego samego pierwiastka o tej samej liczbie masowej. {PRAWDA} / {#FAŁSZ}
Istnieją izotopy różnych pierwiastków o tej samej liczbie masowej. {#PRAWDA} / {FAŁSZ}
Istnieją izotopy różnych pierwiastków o tej samej liczbie neutronów. {#PRAWDA} / {FAŁSZ}

R1H4og12eWcqH1

Ćwiczenie 2

R1PGrKP41sVxS1

Ćwiczenie 3

Tlen jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi. W naturze występują trzy stabilne izotopy tlenu: ¹⁶O, stanowiący 99,759% tlenu naturalnego oraz izotopy ¹⁷O i ¹⁸O, stanowiące odpowiednio 0,037% i 0,204% tlenu naturalnego. Określ, ile atomów danego izotopu tlenu przypada na każde sto tysięcy atomów tlenu naturalnego.

Odpowiedź:
Na każde sto tysięcy atomów tlenu naturalnego przypada ............ atomów izotopu ¹⁶O, ............ atomów izotopu ¹⁷O oraz ............ atomów izotopu ¹⁸O.

RDi3dMmUn6Kn11

Ćwiczenie 4

Masę atomów i cząsteczek podaje się stosując atomową jednostkę masy

u

, zwaną również unitem. Masa jednego unitu została zdefiniowana jako 1/12 masy izotopu węgla ¹²C i wynosi 931,494 MeV/

c^{2}

, co odpowiada 1,66 · 10^-27 kg. Masę podaną w jednostkach

u

nazywamy masą względną, natomiast masę podaną w kg (g lub MeV/

c^{2}

) nazywamy masą bezwzględną.

Przyjmij, że masa względna jednego atomu glinu wynosi 27

u

. Podaj masę bezwzględną atomu glinu w kg (z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku) i w MeV/

c^{2}

Masę atomów i cząsteczek podaje się stosując atomową jednostkę masy $u$ , zwaną również unitem. Masa jednego unitu została zdefiniowana jako 1/12 masy izotopu węgla ¹²C i wynosi 931,494 MeV/ $c^{2}$ , co odpowiada 1,66 · 10^-27 kg. Masę podaną w jednostkach $u$ nazywamy masą względną, natomiast masę podaną w kg (g lub MeV/ $c^{2}$ ) nazywamy masą bezwzględną.

Przyjmij, że masa względna jednego atomu glinu wynosi 27 $u$ . Podaj masę bezwzględną atomu glinu w kg (z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku) i w MeV/ $c^{2}$ (w zaokrągleniu do liczb całkowitych).

Odpowiedź:
Masa bezwzględna jednego atomu glinu wynosi ............ · 10^-27 kg, co odpowiada ............ MeV/ $c^{2}$ .

Ćwiczenie 5

Sód posiada tylko jeden stabilny izotop Indeks górny 23Na. Masa atomowa sodu wynosi 22,9898 $u$ . Jaki błąd względny popełnia się zaokrąglając masę atomową sodu do 23 $u$ ?

1. Podaj wynik zaokrąglony do sześciu cyfr znaczących.

2. Trudne! Przedstaw argumenty przemawiające za zaokrągleniem wyniku do mniejszej liczby cyfr znaczących.

1. Błąd względny:

\frac{| 23 u - 22, 9898 u |}{22, 9898 u} \cdot 100 % = 0, 0443675 %

2. Możemy przyjąć, że każdą z wersji masy atomowej znamy z dokładnością do sześciu cyfr znaczących: 22,9898 u oraz 23,0000 u (to drugie dlatego, że takie wybraliśmy zaokrąglenie). Ale gdy je odejmujemy, to wynik 0,0102 u zawiera już tylko trzy cyfry znaczące. Wynik ten występuje w liczniku wyrażenia, wykorzystanego do obliczenia. Ponieważ wykonujemy dzielenie (a nie inną operację matematyczną), to możemy się spodziewać, że iloraz będzie miał tak samo trzy cyfry znaczące. Tak więc poprawny i poprawnie zaokrąglony wynik to 0,0444%.

Ćwiczenie 6

R2t79xmKXAOe3

Masą atomową pierwiastka nazywamy średnią masę atomową wynikającą z procentowej zawartości poszczególnych jego izotopów.
Oblicz masę atomową boru, wiedząc, że w naturze występują dwa stabilne izotopy boru: ¹⁰B i ¹¹B w stosunku 1:4. Przyjmij, że masy atomowe izotopów ¹⁰B i ¹¹B wynoszą kolejno 10 $u$ oraz 11 $u$ .

Odpowiedź:
Masa atomowa boru wynosi ............ $u$ .

Z podanych danych wynika wkład procentowy izotopów: Indeks górny 10B - 20%, Indeks górny 11B - 80%.

Masa atomowa boru wynosi:

0, 2 \cdot 10 u + 0, 8 \cdot 11 u = 10, 8 u

Ćwiczenie 7

R1Ki3hgxUiOgL

W naturze występują cztery stabilne izotopy ołowiu: ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb oraz ²⁰⁸Pb. W pomiarze składu izotopowego próbki ołowiu metodą spektrometrii mas zmierzono średnie stosunki izotopowe, czyli określono względne proporcje występowania izotopów. Poniżej podano, ile atomów izotopów ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb oraz ²⁰⁸Pb przypada na jeden atom izotopu ²⁰⁴Pb.

Średni stosunek izotopowy
²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 37
²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15
²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 17

Na podstawie podanych danych określ procentowy skład izotopowy zbadanej próbki ołowiu. Uzupełnij tabelkę, wkład procentowy podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

izotop	wkład procentowy (%)
²⁰⁴Pb
²⁰⁶Pb
²⁰⁷Pb
²⁰⁸Pb

Na każdy atom Indeks górny 204Pb przypada 37 + 15 + 17 = 69 atomów pozostałych izotopów. Wkład procentowy izotopów:

Indeks górny 204Pb: $\frac{1}{70} \cdot 100 % \approx 1, 4 %$

Indeks górny 206Pb: $\frac{17}{70} \cdot 100 % \approx 24, 3 %$

Indeks górny 207Pb: $\frac{15}{70} \cdot 100 % \approx 21, 4 %$

Indeks górny 208Pb: $\frac{37}{70} \cdot 100 % \approx 52, 9 %$

Ćwiczenie 8

R1S2ZKErmvx0T

Obecnie stosunek izotopowy dwóch najbardziej rozpowszechnionych izotopów uranu wynosi ²³⁸U/²³⁵U=140, co oznacza, że na każdy atom ²³⁵U przypada 140 atomów ²³⁸U. Oba izotopy są nietrwałe i ulegają przemianom promieniotwórczym do innych pierwiastków, jednak z innym czasem zaniku. Przyjmij, że dla ²³⁸U czas, po jakim połowa atomów ulega przemianie promieniotwórczej wynosi 4,5 miliarda lat, a dla ²³⁵U czas ten wynosi 750 milionów lat.
Oblicz, jaki był stosunek izotopowy ²³⁸U/²³⁵U w momencie uformowania się skorupy ziemskiej 4,5 miliarda lat temu. Podaj wynik z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

Odpowiedź:
Stosunek izotopowy ²³⁸U/²³⁵U w momencie uformowania się skorupy ziemskiej wynosił .............

Schemat (infografika)

Dla nauczyciela