Номер 4, страница 234 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 50. Ядро атома. Ядерные реакции. Глава 5. Строение вещества - номер 4, страница 234.

Условие.

4. Элементы с порядковыми номерами 114–116 были открыты в Дубне в результате следующих реакций:

$^{?}_{?} + ^{48}\text{Ca} \rightarrow ^{288}_{114}\text{Fl} + 4n;$

$^{243}\text{Am} + ^{48}\text{Ca} \rightarrow ^{287}_{115}\text{Uup} + ?;$

$^{248}_{?}\text{?} + ^{48}\text{Ca} \rightarrow ^{?}_{116}\text{Lv} + 4n.$

Составьте полные уравнения ядерных реакций, заменив знаки вопроса соответствующими числами или символами химических элементов. Объясните, что означает трёхбуквенный символ 115-го элемента.

Решение.

Решение 2.

Для составления полных уравнений ядерных реакций необходимо использовать законы сохранения массового числа ($A$, суммарное число протонов и нейтронов) и зарядового числа ($Z$, число протонов), согласно которым сумма этих чисел до реакции должна быть равна их сумме после реакции.

Составление уравнений ядерных реакций

1. $_{?}^{?}\text{?} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{114}^{288}\text{Fl} + 4n$
Для нахождения неизвестного элемента-мишени ($_{Z}^{A}\text{X}$) составим уравнения баланса для массовых ($A$) и зарядовых ($Z$) чисел. Зарядовое число кальция $\text{Ca}$ равно 20. Нейтрон ($n$) имеет массовое число 1 и зарядовое число 0.
Баланс зарядовых чисел (нижние индексы):
$Z + 20 = 114 + 4 \cdot 0$
$Z = 114 - 20 = 94$
Элемент с порядковым номером 94 в периодической таблице — это Плутоний ($\text{Pu}$).
Баланс массовых чисел (верхние индексы):
$A + 48 = 288 + 4 \cdot 1$
$A = 292 - 48 = 244$
Следовательно, исходным ядром был изотоп плутония-244.
Ответ: $_{94}^{244}\text{Pu} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{114}^{288}\text{Fl} + 4_{0}^{1}n$.

2. $_{95}^{243}\text{Am} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{115}^{287}\text{Uup} + ?$
Для нахождения неизвестного продукта реакции ($_{Z}^{A}\text{X}$) составим уравнения баланса. Зарядовое число америция $\text{Am}$ равно 95, кальция $\text{Ca}$ — 20.
Баланс зарядовых чисел:
$95 + 20 = 115 + Z$
$115 = 115 + Z \implies Z = 0$
Баланс массовых чисел:
$243 + 48 = 287 + A$
$291 = 287 + A \implies A = 4$
Частица с массовым числом 4 и зарядовым числом 0 представляет собой четыре нейтрона ($4_{0}^{1}n$).
Ответ: $_{95}^{243}\text{Am} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{115}^{287}\text{Uup} + 4_{0}^{1}n$.

3. $_{?}^{248}\text{?} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{116}^{?}\text{Lv} + 4n$
В этой реакции необходимо определить и исходный элемент-мишень ($_{Z}^{248}\text{X}$), и массовое число конечного продукта ($_{116}^{A}\text{Lv}$).
Находим зарядовое число $Z$ исходного элемента:
$Z + 20 = 116 + 4 \cdot 0$
$Z = 116 - 20 = 96$
Элемент с порядковым номером 96 — это Кюрий ($\text{Cm}$).
Находим массовое число $A$ продукта реакции:
$248 + 48 = A + 4 \cdot 1$
$296 = A + 4 \implies A = 292$
Таким образом, продуктом является изотоп ливерморий-292.
Ответ: $_{96}^{248}\text{Cm} + _{20}^{48}\text{Ca} \rightarrow _{116}^{292}\text{Lv} + 4_{0}^{1}n$.

Объяснение трёхбуквенного символа 115-го элемента

Трёхбуквенный символ Uup — это временное систематическое наименование, которое присваивалось элементу с атомным номером 115 в соответствии с правилами IUPAC (Международного союза теоретической и прикладной химии) до утверждения его постоянного названия. Такие названия используются для однозначной идентификации новооткрытых элементов.
Название и символ строятся на основе атомного номера (115) с использованием латинских и греческих числительных: корень «un» для цифры 1 и корень «pent» для цифры 5. Сложение корней «un» + «un» + «pent» и стандартного окончания «-ium» даёт временное название «Ununpentium» (унунпентий). Символ Uup является аббревиатурой, составленной из первых букв этих корней: Ununpentium.
Ответ: Символ Uup — это временное систематическое обозначение элемента 115, образованное от его временного названия «унунпентий» (Ununpentium). Название, в свою очередь, составлено из корней, обозначающих цифры его атомного номера: 1 (un), 1 (un), 5 (pent). В настоящее время официальное название этого элемента — Московий (символ Mc).