Число протонов в хлоре: Число протонов, нейтронов и электронов в атоме хлора: 1) p+ – 17; n0 – 18;…

Изотопы хлора | это… Что такое Изотопы хлора?

Толкование

Изотопы хлора

Изотопы хлора — разновидности атомов (и ядер) химического элемента Хлора, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Таблица изотопов хлора

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[1] (а. е. м.)	Период полураспада[2] (T1/2)	Спин и чётность ядра[2]
	Энергия возбуждения
28Cl	17	11	28,02851		1+
29Cl	17	12	29,01411	20,0 нс	3/2+
30Cl	17	13	30,00477	30 нс	3+
31Cl	17	14	30,99241	150 мс	3/2+
32Cl	17	15	31,985690	298,0 мс	1+
33Cl	17	16	32,9774519	2,511 с	3/2+
34Cl	17	17	33,97376282	1,5264 s	0+
34mCl	146,36 кэВ			32,00 мин	3+
35Cl	17	18	34,96885268	стабилен	3/2+
36Cl	17	19	35,96830698	301 тыс. лет	2+
37Cl	17	20	36,96590259	стабилен	3/2+
38Cl	17	21	37,96801043	37,24 мин	2-
38mCl	671,361 кэВ			715,0 мс	5-
39Cl	17	22	38,9680082	55,6 мин	3/2+
40Cl	17	23	39,97042	1,35 мин	2-
41Cl	17	24	40,97068	38,4 с	1/2+
42Cl	17	25	41,97325	6,8 с
43Cl	17	26	42,97405	3,07 с	3/2+
44Cl	17	27	43,97828	560 мс
45Cl	17	28	44,98029	400 мс	3/2+
46Cl	17	29	45,98421	232 мс
47Cl	17	30	46,98871	101 мс	3/2+
48Cl	17	31	47,99495	100 мс
49Cl	17	32	49,00032	50 мс	3/2+
50Cl	17	33	50,00784	20 мс
51Cl	17	34	51,01449	2 мс	3/2+

Примечания

1. ↑ Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
2. ↑ ^{1 2} Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties».
   Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

Изотопы серы • Периодическая таблица по изотопам элементов • Изотопы аргона

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

• Изотопы хассия
• Изотопы хрома

Полезное

Изотопы элементов | Задачи 206

 

Задача 206. 
Символ одного из изотопов элемента   . Указать: а) название элемента; б) число протонов и нейтронов в ядре; в) число электронов в электронной оболочке атома.
Решение:
Заряд ядра атома искомого элемента 24 численно совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №24 – хром (Cr). 

Число нейтронов в ядре данного элемента равно 28:

N = A — Z = 28, где

N — число нейтронов в ядре, A — массовое число элемента (округленная масса атома), Z — заряд ядра.

Число электронов равно заряду ядра; в данном случае число электронов равно 24.

Ответ: Cr

---

Задача 207. 
Ядро атома некоторого элемента содержит 16 нейтронов, а электронная оболочка этого атома — 15 электронов. Назвать элемент, изотопом которого является данный атом. Привести запись его символа с указанием заряда ядра и массового числа.
Решение:
Количество электронов в атоме численно равно заряду атома. В данном случае заряд ядра атома равен +15. Заряд ядра атома искомого элемента 15 численно совпадает с номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №15 – фосфор — символ – Р.

Массовое число данного изотопа фосфора равно:

A = N + Z = 16 + 15 + 31                                 

Символ изотопа фосфора будет иметь вид:  

Ответ:  .

---

Задача 208. 
Массовое число атома некоторого элемента равно 181, в электронной оболочке атома содержится 73 электрона. Указать число протонов и нейтронов в ядре атома и название элемента.     

Решение:
Количество электронов в атоме равно количеству протонов. В данном случае число протонов равно 73. Число нейтронов в данном ядре равно 108:

N = A — Z = 181 — 73 = 108, где

N — число нейтронов, A — массовое число атома, Z — заряд ядра.

Заряд ядра атома искомого элемента 73 численно совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе химических элементов. Элемент №73 –тантал, символ – ₊₇₃Ta.

Ответ: ₊₇₃Та.

---

Задача 209.

 
В природных соединениях хлор находится в виде изотопов ³⁵Cl [75,5% (масс.)] и ³⁷Cl [24,5% (масс.)]. Вычислить среднюю атомную массу природного хлора.
Решение:
Рассчитаем содержание ³⁵Cl в природном хлоре, т.е. долю его в атомной массе из пропорции:

Теперь рассчитаем массу ³⁷Cl, содержащуюся в природном хлоре из пропорции:

Вычисляем среднюю массу природного хлора, состоящего из двух изотопов

214,5 + 9,065 = 35,49.

Ответ: 35,49.

---

Задача. 210. 
Природный магний состоит из изотопов: ²⁴Mg, ²⁵Mg, ²⁶Mg.  Вычислить среднюю атомную массу природного магния, если содержание отдельных изотопов в атомных процентах соответственно равно 78,6, 10,1 и 11,3.
Решение:

Вычислим атомную массу изотопов, содержащихся в природном магнии

 а) (24 ^. 78,6)/100 = 18,864;
б) (25 ^.10,1)/100 = 2,525;
                  в) (26 ^. 11,3)/100 = 2,938.                   

Находим среднюю массу атома магния:

                     18,864 + 2,525 + 2,938 = 24, 327.

Ответ: Ar(Mg) = 24,327.

---

Задача 211. 
Природный галлий состоит из изотопов ⁷¹Ga, ⁶⁹Ga. В каком количественном соотношении находятся между собой числа атомов этих изотопов, если средняя атомная масса галлия равна 69,72.
Решение:
Для решения задач применим алгебраический метод расчёта:
Обозначим процентное содержание изотопа ⁶⁹Ga через  x. Тогда процентное содержание изотопа

71Ga будет равно 100 –  x. масса изотопа 69Ga в атоме будет составлять 69 ^. (x/100). Масса изотопа ⁷¹Ga будет составлять  71 ^. (x/100).

В сумме масса обоих изотопов будет равняться атомной массе галлия:

Освобождаемся от знаменателя и получим уравнение:

69x — 71x + 7100 = 69,72                         

Решаем его и, получаем:

-2x = -128x; x = 64                           

Значит, процент изотопа ⁶⁹Ga составляет 64%, а процент изотопа ⁷¹Ga – 36% (100 – 64 = 100). 

Теперь находим, в каком количественном соотношении находятся эти изотопы в природном галлии:

Ответ: 1,8 : 1.

---

Задача 212. 
Найти массу изотопа  

81Sr(T_1/2 = 8,5ч), оставшуюся через 25,5 ч хранения, если первоначальная масса его составляла 200 мг.
Решение:
За время хранения радиоактивного изотопа прошло 3 периода полураспада (25,5/8,5 = 32). Массу нераспавшегося изотопа, оставшаяся после 25,5ч хранения, рассчитаем из уравнения: 

 m_i = 2^-n – m₀, где

m_i — масса изотопа, оставшаяся после хранения, m0 — исходная масса изотопа, n — период полураспада.

Тогда

Ответ: 25мг.

---

Задача 213. 
Вычислить процент атомов изотопа  ¹²⁸I(T_1/2 = 25ч), оставшихся не распавшимися после его хранения в течение 2,5 ч.
Решение:
За время хранения радиоактивного изотопа прошло 6 периодов полураспада [(2,5 ^. 60)/25 = 6)]. Тогда процент атомов изотопа, оставшихся после  радиоактивного распада, находим из формулы:

N% = 2^-n. N₀^. 100%, где

N% — процент атомов изотопа, N₀ — первоначальное число ядер изотопа, n — число периодов полураспада.

Отсюда

Ответ: 1,56%.

---

Задача 214. 
Период полураспада — радиоактивного изотопа ²⁴Na равен 14,8 ч. Написать уравнение реакции распада и вычислить, сколько граммов дочернего продукта образуется из 24г ²⁴Na  за 29,6 ч.
Решение:
  — распаду предшествует процесс , протекающий в ядре; таким образом,

  при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. Дочернее ядро – изобар исходного —  принадлежит элементу, стоящему следующим после исходного в таблице периодической системы химических элементов:

Уравнение радиоактивного распада должны удовлетворять правилу равенства сумм индексов. 
Запишем уравнение реакции распада:

За время хранения ²⁴Na прошло 2 периода полураспада (29,6/14,2 = 2). Массу не распавшегося изотопа, оставшуюся после 14,8ч хранения находим по формуле:

m_i = 2^-n – m₀, где

m_i — масса изотопа, оставшаяся после хранения, m₀ — исходная масса изотопа, n — период полураспада.

Тогда

Таким образом, радиоактивному распаду подверглось 18г ²⁴Na и столько же образовалось ²⁴Mg (24 – 6 = 18).

Ответ: 18 г.

---

Как рассчитать количество нейтронов, протонов и электронов в атоме хлора?

Обогатите свои знания с помощью наших информативных блогов

• Забронировать демонстрационный класс

Атомы обычно состоят из мельчайших частиц, известных как нейтроны, электроны и протоны. Нейтроны и протоны находятся в центре атома, из которого состоит ядро.

Протон имеет положительный заряд, тогда как электроны заряжены отрицательно. Однако заряды электронов и протонов одинаковы, но противоположны.

Прежде чем двигаться дальше, познакомимся с определением всех трех терминов.

 

• Протон

Протоны — положительно заряженные субатомные частицы, входящие в состав ядра атома. Он также определяет атомный номер элемента и весит одну а.е.м.

• Нейтрон

Нейтроны – незаряженные субатомные частицы, входящие в состав ядра атома. Его масса равна массе протона и весит одну а.е.м.

• Электрон
  

Электроны — это отрицательно заряженные частицы, окруженные ядром. Они весят 0 а.е.м.

Основные сведения о протонах, электронах и нейтронах

Частица	Символ	Зарядка	Масса
Электрон	е –	-1	0,0005486 а.е.м.
Протон	р +	+1	1,007276 а.е.м.
Нейтрон	нет 0	0	1,008665 а.е.м.

 

Как известно, протоны несут заряд +1

Электроны несут заряд -1

 

Общий заряд атома равен 0

Следовательно, в атоме должно быть равное количество электронов и протонов, чтобы заряды компенсировались.

 

Следовательно, если мы возьмем хлор,

 

Расчет количества нейтронов, протонов и электронов в атоме хлора содержит 17 протонов и также должен иметь 17 электронов.

 

Ядро атома содержит нейтроны и протоны. Ядро вносит основной вклад в массу атома, а это означает, что массовое число может идентифицировать количество нейтронов и протонов, присутствующих в атоме.

 

Каждый нейтрон и протон имеют относительную массу 1 единицу.

 

Таким образом, к числу нейтронов мы можем вычесть число протонов из атомного массового числа.

 

Число нейтронов в хлоре = атомное массовое число хлора – число протонов

т. е. число нейтронов = 35-17

Следовательно, число нейтронов в хлоре = 18

 

Теперь, когда мы знаем число протонов в хлоре = 17

Число нейтронов в хлоре = 3

0

Давайте проверим электроны

Как было сказано ранее, если у хлора 17 протонов, то и электронов должно быть столько же.

 

Таким образом,

Число электронов = 17 + 1

 

Теперь вы, должно быть, думаете о том, почему здесь добавлена ​​единица; ну, это потому, что он имеет один отрицательный заряд, что означает усиление электронов.

 

Таким образом, количество электронов = 18.

 

Заключение

 

После расчета протонов, электронов и нейтронов мы, наконец, пришли к окончательным значениям всех. Сюда входит

 

• Количество протонов = 17
• Количество нейтронов = 18
• & Количество электронов = 18

 

Подробнее – Вопросы по химии

Подробнее – Полезные ссылки для развития вашего ребенка 

Узнайте точную логику реакций!

Получите более глубокое понимание всех возможных взаимодействий между атомами, молекулами и элементами простым и веселым способом.

Забронировать демо-класс

• Как считать моли в химии?

• Найдите точное значение sin (75°).

  Дайте ответ в самой простой форме.

Забронируйте 60-минутный БЕСПЛАТНЫЙ урок сегодня! Зарегистрируйтесь сейчас

Откройте для себя новый способ обучения с TEL Gurus. 93% детей уже продемонстрировали невероятный прогресс в учебе и чувствуют себя более уверенно благодаря веселым и интерактивным онлайн-классам TEL Gurus.

Книга A Демонстрационный класс

1.2: Изотопы — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

46526

Хотя все атомы элемента имеют одинаковое количество протонов, атомы могут различаться по количеству нейтронов (таблица 1-2). Эти разные атомы одного и того же элемента называются изотопа . Четыре изотопа гелия (He) показаны на рис. 1-1. Все атомы хлора (Cl) имеют 17 протонов, но есть изотопы хлора, имеющие от 15 до 23 нейтронов. В природе в значительных количествах существуют только два изотопа хлора: с 18 нейтронами (75,53% всех атомов хлора, встречающихся в природе) и с 20 нейтронами (24,47%). Чтобы написать символ изотопа, поместите атомный номер в качестве нижнего индекса и массовое число (протоны плюс нейтроны) в качестве верхнего индекса слева от атомного символа. Тогда символы двух встречающихся в природе изотопов хлора будут Cl и Cl. Строго говоря, нижний индекс излишен, так как все атомы хлора имеют 17 протонов. Поэтому символы изотопов обычно пишут без нижнего индекса: ³⁵ кл. и ³⁷ кл. При обсуждении этих изотопов мы используем . термины хлор-35 и хлор-37. Чтобы ядро ​​было стабильным, количество нейтронов (для первых нескольких элементов) должно равняться или немного превышать количество протонов. Чем больше протонов, тем больше отношение нейтронов к протонам для обеспечения стабильности. Ядра, содержащие слишком много фундаментальных частиц любого типа, нестабильны и радиоактивно распадаются способами, которые обсуждаются в главе 23.

Рисунок 1-1 Четыре изотопа гелия (He). Все атомы гелия имеют два протона (следовательно, два электрона), но количество нейтронов может варьироваться. Большинство атомов гелия в природе имеют два нейтрона (гелий-4), и менее одного атома гелия на миллион в природе имеют только один нейтрон (гелий-3). Другие изотопы гелия, гелий-5, гелий-6 и гелий-8 (не показаны), нестабильны и лишь ненадолго проявляются в ядерных реакциях (см. главу 23). Размер ядра здесь сильно преувеличен. Если бы ядро ​​имело показанный размер, диаметр атома был бы полкилометра.

Пример 1.2.1

Сколько протонов, нейтронов и электронов содержится в атоме наиболее стабильного изотопа урана, урана-238? Напишите обозначение этого изотопа. См. рисунок. 1-1.

Раствор

Атомный номер урана (см. внутреннюю сторону обложки) равен 92, а массовое число изотопа равно 238. Следовательно, он имеет 92 протона, 92 электрона и 238 — 92 = 146 нейтронов. . Его символ U (или ²³⁸ U).

Полная масса атома называется его атомным весом, и это почти, но не совсем сумма масс составляющих его протонов, нейтронов и электронов. * Когда протоны, нейтроны и электроны объединяются в атом, часть их массы преобразуется в энергию и выделяется. (Это источник энергии в реакциях ядерного синтеза.) Поскольку атом не может быть расщеплен на основные частицы, если только энергия недостающей массы не поступает извне, эта энергия называется энергия связи ядра.

Примечание: Атомный вес по сравнению с атомной массой

Термины атомный вес и молекулярный вес повсеместно используются работающими учеными и будут использоваться в этой книге, даже если технически это массы, а не веса.

Таблица 1-2. Состав типичных атомов и ионов

	Электроны	протонов	Нейтроны	Атомный Номер	Атомный вес (а.е.м.)	Общий заряд (электронные единицы)
Атом водорода, 1 H или H	1	1	0	1	1,008	0
Атом дейтерия, 2 H или D	1	1	1	1	2,014	0
Атом трития, 3 H или T	1	1	2	1	3,016	0
Ион водорода, H +	0	1	0	1	1,007	+1
Атом гелия, 4 He	2	2	2	2	4. 003	0
Ядро гелия или альфа-частица, He 2+ или α	0	2	2	2	4.002	+2
Атом лития, 7 Li	3	3	4	3	7.016	0
Атом углерода, 12 Ca	6	6	6	6	12. 000	0
Атом кислорода, 16 O	8	8	8	8	15.995	0
Атом хлора, 35 Cl	17	17	18	17	34,969	0
Атом хлора, 37 Cl	17	17	20	17	36,966	0
Встречающаяся в природе смесь хлора	17	17	18 или 20	17	35. 453	0
Атом урана, 234 U	92	92	142	92	234,04	0
Атом урана, 235 U	92	92	143	92	235,04	0
Атом урана, 238 U	92	92	146	92	238,05	0
Встречающаяся в природе смесь урана	92	92	разнообразный	92	238,03	0

Пример 1. 2.2

Рассчитайте массу, которая теряется при образовании атома углерода-12 из протонов, электронов и нейтронов.

Решение

Поскольку атомный номер каждого атома углерода равен 6, углерод-12 имеет 6 протонов и, следовательно, 6 электронов. Чтобы найти количество нейтронов, вычтем из массового числа количество протонов: 12 — 6 = 6 нейтронов. Мы можем использовать данные в таблице 1-1 для расчета общей массы этих частиц:

Протоны:	6 х 1,00728 а.е.м. = 6,04368 а.е.м.
Нейтроны:	6 х 1,00867 а.е.м. = 6,05202 а.е.м.
Электроны:	6 X 0,00055 а.е.м. = 0,00330 а.е.м.
	Общая масса частиц: 12,09900 а.е.м.

Но по определению шкалы единиц атомной массы масса одного атома углерода-12 составляет ровно 12 а. е.м. Следовательно, в процессе построения атома из его частиц исчезло 0,0990 а.е.м. массы.

Пример 1.2.3

Рассчитайте ожидаемый атомный вес изотопа хлора с 20 нейтронами. Сравните это с фактическим атомным весом этого изотопа, указанным в таблице 1-2.

Раствор

Изотоп хлора имеет 17 протонов и 20 нейтронов:

Протоны:	17 х 1,00728 а.е.м. =	17.1238 а.е.м.
Нейтроны:	20 х 1,00867 а.е.м. =	20,1734 а.е.м.
Электроны:	17 х 0,00055 а.е.м. =	0,0094 а.е.м.
	Общая масса частиц:	37,3066 а. е.м.
	Фактический наблюдаемый атомный вес:	36,966 а.е.м.
	Потеря массы:	0,341 а.е.м.

Каждый изотоп элемента характеризуется атомным номером (общее количество протонов), массовым числом (общее количество протонов и нейтронов) и атомным весом (масса атома в атомных единицах массы). Поскольку потери массы при образовании атома невелики, массовое число обычно равно атомному весу, округленному до ближайшего целого числа. (Например, атомный вес хлора-37 равен 36,966, что округляется до 37.) Если в природе существует несколько изотопов элемента, то, конечно, экспериментально наблюдаемый атомный вес (естественный атомный вес) будет средневзвешенным значением весов изотопов. Среднее значение взвешивается в соответствии с процентным содержанием изотопов. Хлор встречается в природе в виде 75,53% хлора-35 (34,97 а.е.м.) и 24,47% хлора-37 (36,97 а.е.м.), поэтому средневзвешенное значение массы изотопа составляет

.

\[(0,7553 х 34,97 а.е.м.) + (0,2447 х 36,97\; а.е.м.) = 35,46\; аму\]

Все атомные массы, указанные на задней обложке этой книги, представляют собой средневзвешенные значения всех изотопов, встречающихся в природе, и именно эти цифры мы будем использовать в дальнейшем, если только мы не обсуждаем конкретно какой-то один изотоп. Все изотопы элемента химически ведут себя по большей части одинаково. Их поведение будет различаться в отношении чувствительных к массе свойств, таких как скорость диффузии, которые мы рассмотрим позже в этой книге.

Пример 1.2.4

Магний (Mg) имеет три важных природных изотопа: 78,70% всех атомов магния имеют атомный вес 23,985 а.е.м., 10,13% имеют атомный вес 24,986 а.е.м. и 11,17% имеют атомный вес 25,983 а. е.м. Сколько протонов и нейтронов содержится в каждом из этих трех изотопов? Как мы пишем символы для каждого изотопа? Наконец, каково средневзвешенное значение атомных весов?

Раствор

Во всех изотопах магния 12 протонов. Изотоп с атомным весом 23,985 а.е.м. имеет массовое число 24 (протонов и нейтронов), поэтому 24 — 12 протонов дают 12 нейтронов. Символ этого изотопа 24Mg. Точно так же изотоп с атомным весом 24,986 а.е.м. имеет массовое число 25, 13 нейтронов и 25 Мг в качестве символа. Третий изотоп (25,983 а.е.м.) имеет массовое число 26, 14 нейтронов и 26 Мг в качестве символа. Рассчитаем средний атомный вес следующим образом:

(0,7870 х 23,985) + (0,1013 х 24,986) + (0,1117 х 25,983) = 24,31 а.е.м.

Пример 1.2.5

Бор имеет два встречающихся в природе изотопа, ¹⁰ В и ¹¹ В. Мы знаем, что 80,22% его атомов составляют ¹¹ В, атомный вес 11,009 а.