Номер 3, страница 234 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 50. Ядро атома. Ядерные реакции. Глава 5. Строение вещества - номер 3, страница 234.

Условие.

3. Составьте полные уравнения искусственных ядерных реакций:

a) ${}^{14}_{?}N + n \longrightarrow {}^{?}_{?}C + p;$

б) ${}^{15}_{?}N + {}^{249}_{98}Cf \longrightarrow {}^{?}_{?}Db + 3n,$

заменив знаки вопроса необходимыми числами.

Решение.

Решение 2.

а) Дано:

Реакция: $ {}_{?}^{14}\text{N} + n \rightarrow {}_{?}^{?}\text{C} + p $

Найти:

Неизвестные зарядовые и массовые числа в уравнении реакции.

Решение:

Для составления полного уравнения ядерной реакции необходимо использовать законы сохранения массового числа (A, верхний индекс) и зарядового числа (Z, нижний индекс). Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел до реакции должны быть равны их суммам после реакции.

1. Определим зарядовые числа для известных элементов и частиц. Азот (N) имеет порядковый номер 7, следовательно, $Z=7$. Углерод (C) имеет порядковый номер 6, значит $Z=6$. Нейтрон ($n$) не имеет заряда ($Z=0$) и имеет массовое число 1, его обозначение ${}_0^1n$. Протон ($p$) является ядром водорода, его зарядовое число 1, массовое число 1, обозначение ${}_1^1p$.

Подставим известные значения в уравнение, обозначив неизвестное массовое число углерода как A:

$ {}_{7}^{14}\text{N} + {}_0^1n \rightarrow {}_6^A\text{C} + {}_1^1p $

2. Применим закон сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов):

$ 7 + 0 = 6 + 1 $

$ 7 = 7 $

Закон сохранения заряда выполняется.

3. Применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов):

$ 14 + 1 = A + 1 $

$ 15 = A + 1 $

$ A = 15 - 1 = 14 $

Следовательно, в результате реакции образуется изотоп углерода-14.

Полное уравнение реакции:

Ответ: $ {}_{7}^{14}\text{N} + {}_0^1n \rightarrow {}_{6}^{14}\text{C} + {}_1^1p $.

б) Дано:

Реакция: $ {}_{?}^{15}\text{N} + {}_{98}^{249}\text{Cf} \rightarrow {}_{?}^{?}\text{Db} + 3n $

Найти:

Неизвестные зарядовые и массовые числа в уравнении реакции.

Решение:

1. Как и в предыдущем пункте, используем законы сохранения массового и зарядового чисел. Определим известные зарядовые числа: для азота (N) $Z=7$. Для калифорния (Cf) $Z=98$. Нейтрон ($n$) имеет $Z=0$ и $A=1$. Необходимо найти зарядовое ($Z$) и массовое ($A$) числа для дубния (Db).

Запишем уравнение с неизвестными $A$ и $Z$ для дубния:

$ {}_{7}^{15}\text{N} + {}_{98}^{249}\text{Cf} \rightarrow {}_Z^A\text{Db} + 3({}_0^1n) $

2. Применим закон сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов):

$ 7 + 98 = Z + 3 \cdot 0 $

$ 105 = Z $

Зарядовое число полученного элемента равно 105, что соответствует дубнию (Db).

3. Применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов):

$ 15 + 249 = A + 3 \cdot 1 $

$ 264 = A + 3 $

$ A = 264 - 3 = 261 $

В результате реакции образуется изотоп дубний-261.

Полное уравнение реакции:

Ответ: $ {}_{7}^{15}\text{N} + {}_{98}^{249}\text{Cf} \rightarrow {}_{105}^{261}\text{Db} + 3{}_0^1n $.