Хімія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА
Приклади розв’язування типових задач
Задача 1. Укажіть число протонів елемента, в атомі якого міститься на 4 електрони менше, ніж у йоні Аl3+.
Розв’язання
Йон Аl3+ утворюється внаслідок віддачі атомом Алюмінію трьох електронів:
Аl0 - 3е- → Аl3+
Аl0 1s22s22р63s23р1 → Аl3+ 1s22s22p6
[Ne] 3s23p1 → [Ne]
Елемент Е має 10 - 4 = 6 електронів. Кількість електронів і протонів в електронейтральному атомі є однаковою. А отже, число протонів цього елемента (Карбону) також дорівнює шести.
Задача 2. Укажіть число протонів елемента Е, який утворює аніон Е- зі структурою зовнішнього електронного шару 4s24p6.
Розв’язання
Як видно з електронної формули атома елемента Е, він розміщений у 4 періоді періодичної таблиці. Аніон утворився внаслідок приєднання одного електрона до електронейтрального атома. Отже, у зовнішньому електронному шарі цього атома міститься сім електронів. Це елемент головної підгрупи VII групи — Бром. Число його протонів — 35.
Задача 3. Структура зовнішнього електронного шару елемента — 3s23p3. Установіть назву цього елемента, укажіть різницю між молярними масами його вищого оксиду і леткої сполуки з Гідрогеном.
Розв’язання
Електрони зовнішнього шару розміщені на третьому енергетичному рівні, отже, це елемент 3 періоду. Кількість електронів зовнішнього шару (5) вказує на номер групи — V. Цей елемент — Фосфор. Формула вищого оксиду — Р2О5, а леткої сполуки з Гідрогеном — РН3. М(Р2О5) = 142 г/моль, М(РН3) = 34 г/моль. ΔM = 108 г/моль.
Задача 4. Укажіть сумарну кількість протонів, нейтронів та електронів у йоні, який утворився з атома Магнію з нуклонним числом 26.
Розв’язання
Атом Магнію перетворюється на йон унаслідок віддачі двох електронів:
Mg0 - 2e- → Mg2+
Mg0 1s22s22p63s2 → Mg2+1s22s22p6
Іон Mg2+ містить 10 електронів, 12 протонів і 26 - 12 = 14 нейтронів. Отже, сумарна кількість частинок становить: 10 + 12 + 14 = 36.
Задача 5. Укажіть суму індексів у формулі вищого оксиду елемента, атом якого має 4 енергетичні рівні, а кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні удвічі більша, ніж в атома Бору.
Розв’язання
Бор розташований у III групі періодичної таблиці. На зовнішньому енергетичному рівні він має 3 електрони, відповідно досліджуваний елемент має 6 електронів, а отже, його зараховують до VI групи. Цей елемент — Селен. Формула його вищого оксиду — SeO3. Сума індексів у формулі дорівнює 4 (1 +3).
Задача 6. Природний магній складається з трьох нуклідів: 24Mg, 25Mg, 26Mg. Їхні атомні частки відповідно становлять 78,6, 10,1 і 11,3 %. Обчисліть відносну атомну масу Магнію.
Розв’язання
Атомна частка є відношенням кількості атомів нукліда до загальної кількості атомів елемента. Якщо відомі нуклонні числа й атомні частки кожного з нуклідів елемента у їхній природній суміші, можна обчислити відносну атомну масу елемента:
Ar(Mg) = χ(24Mg) · Ar(24Mg) + χ(25Mg) · Ar(25Mg) + χ(26Mg) · Ar(26Mg)
Ar(Mg) = 0,786 · 24 + 0,101 · 25 + 0,113 · 26 = 24,33
Задача 7. Елемент Купрум у природі представлений сумішшю двох нуклідів: 63Сu і 65Сu. Відносна атомна маса Купруму становить 63,55. Обчисліть атомні частки нуклеотидів у природній суміші.
Розв’язання
Позначимо атомну частку χ(65Сu) через х, тоді χ(63Сu) = 1 - х. Запишемо вираз для обчислення відносної атомної маси:
Ar(Cu) = χ(63Cu) · Ar(63Cu) + χ(65Cu) · Ar(65Cu)
Підставляючи всі відомі значення, отримаємо:
63,55 = 63 (1 - х) + 65х
х = 0,275 (27,5 %)
Відповідь: χ(63Cu) = 27,5 %.
