Номер 3, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 2. Строение атомного ядра. Изотопы. Ядерные реакции - номер 3, страница 14.

Условие.

3. Могут ли два изотопа иметь:

а) одинаковое число нейтронов;

б) одинаковое число протонов;

в) одинаковые массовые числа?

Могут ли два изобара быть атомами одного элемента? Может ли у двух изобаров быть одинаковое число протонов в ядре? Ответы обоснуйте.

Решение.

Решение 2.

Разберем каждый вопрос по порядку.

а) одинаковое число нейтронов

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента. Это означает, что у них одинаковое число протонов ($\text{Z}$). По определению, разные изотопы одного элемента различаются именно числом нейтронов ($\text{N}$) в ядре. Если бы у двух разных изотопов было одинаковое число протонов и одинаковое число нейтронов, то это были бы атомы одного и того же нуклида, а не разные изотопы.

Ответ: Нет, не могут.

б) одинаковое число протонов

Да, это является основным определением изотопов. Все изотопы одного химического элемента имеют одинаковое количество протонов в ядре. Число протонов (зарядовое число $\text{Z}$) определяет принадлежность атома к конкретному химическому элементу. Например, все изотопы водорода (протий, дейтерий, тритий) имеют в ядре 1 протон.

Ответ: Да, могут.

в) одинаковые массовые числа

Массовое число $\text{A}$ — это общее число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, т.е. $A = Z + N$. Так как у разных изотопов одного элемента число протонов $\text{Z}$ одинаково, а число нейтронов $\text{N}$ — различно, то и их массовые числа $\text{A}$ будут всегда разными. Например, у изотопов урана-235 и урана-238 одинаковое число протонов ($Z=92$), но разное число нейтронов (143 и 146 соответственно), поэтому их массовые числа (235 и 238) различны.

Ответ: Нет, не могут.

Могут ли два изобара быть атомами одного элемента?

Изобары — это атомы разных химических элементов, имеющие одинаковое массовое число ($\text{A}$), но разное число протонов ($\text{Z}$) и нейтронов ($\text{N}$). Поскольку они по определению являются атомами разных элементов, они не могут быть атомами одного и того же элемента.

Ответ: Нет, не могут.

Может ли у двух изобаров быть одинаковое число протонов в ядре?

Этот вопрос по сути повторяет предыдущий. Число протонов в ядре однозначно определяет химический элемент. Так как изобары — это атомы разных химических элементов, у них по определению должно быть разное число протонов в ядре. Например, аргон-40 ($^{40}_{18}Ar$) и кальций-40 ($^{40}_{20}Ca$) являются изобарами. У них одинаковое массовое число (40), но разное число протонов (18 и 20).

Ответ: Нет, не может.