Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 19.

Kategoria: Struktura atomu - ogólne Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Liczba atomowa pewnego pierwiastka wynosi 26. W poniższej tabeli przedstawiono masy atomowe i zawartość procentową trwałych izotopów tego pierwiastka występujących w przyrodzie.

Masa atomowa izotopu, u Zawartość procentowa izotopu, % atomów
53,94 5,85
55,93 91,75
56,94 2,12
57,93 0,28

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 202

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe. Następnie wpisz odpowiednią liczbę odnoszącą się do opisanego pierwiastka lub wyjaśnij, dlaczego nie można określić danej wielkości.

  1. Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę protonów / nie można określić liczby protonów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
    Liczba protonów lub wyjaśnienie:
  2. Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę neutronów / nie można określić liczby neutronów) wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.
    Liczba neutronów lub wyjaśnienie:
  3. Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić ładunek / nie można określić ładunku) jądra atomu tego pierwiastka.
    Ładunek jądra atomu lub wyjaśnienie:
  4. Znając liczbę atomową pierwiastka, (można określić liczbę masową / nie można określić liczby masowej) dowolnego izotopu tego pierwiastka.
    Liczba masowa lub wyjaśnienie:

Rozwiązanie

1. można określić liczbę protonów
Liczba protonów lub wyjaśnienie: 26

2. nie można określić liczby neutronów
Przykłady poprawnych odpowiedzi
Liczba neutronów lub wyjaśnienie: Nie można określić liczby neutronów, bo pierwiastki mogą występować w postaci izotopów.
lub
Nie można określić liczby neutronów, bo dla różnych izotopów tego samego pierwiastka liczba neutronów w jądrze atomowym jest inna.
lub
Nie można określić liczby neutronów, bo nie znamy liczby masowej różnych izotopów tego pierwiastka.

3. można określić ładunek
Ładunek jądra atomu lub wyjaśnienie: +26

4. nie można określić liczby masowej
Przykłady poprawnych odpowiedzi
Liczba masowa lub wyjaśnienie: Nie można określić liczby masowej, bo pierwiastki mogą występować w postaci izotopów.
lub
Nie można określić liczby masowej, bo dla różnych izotopów tego samego pierwiastka liczba masowa jest inna.
lub
Nie można określić liczby masowej, bo nie znamy liczby neutronów wchodzących w skład jądra atomu tego pierwiastka.

Wskazówki

Aby poprawnie rozwiązać to zadanie, trzeba wykazać się znajomością i rozumieniem pojęć: liczba atomowa, liczba masowa, izotop, proton, neutron, ładunek jądra. Musisz pamiętać, że liczba atomowa pierwiastka oznacza liczbę protonów w jądrze. Oczywiste więc jest, że na podstawie podanej informacji można określić liczbę protonów w jądrze – podajemy liczbę protonów równą liczbie atomowej (26). Wiadomo, że atomy o tej samej liczbie atomowej mogą się różnić liczbą neutronów (takie odmiany pierwiastka to izotopy), a więc na podstawie podanej informacji nie można określić liczby neutronów w jądrze. Do rozwiązania tego problemu potrzebna byłaby znajomość liczby masowej. Musisz pamiętać, że jądro atomowe pierwiastka to dodatnio naładowany układ złożony z protonów o dodatnim ładunku elementarnym i obojętnych elektrycznie neutronów. Tak więc na podstawie podanej informacji można określić ładunek jądra (w elementarnych jednostkach ładunku), bo jest on równy liczbie protonów (którą określa liczba atomowa) w jądrze. Wiadomo, że liczba masowa jest sumą protonów i neutronów w jądrze atomu (a atomy o tej samej liczbie atomowej mogą się różnić liczbą neutronów), więc znajomość liczby atomowej nie jest wystarczającą informacją do jej określenia.