Страница 37 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

✓ Одинаковы ли атомы одного и того же химического элемента?

Одинаковы ли атомы одного и того же химического элемента?

Решение

Вопрос о том, одинаковы ли атомы одного и того же химического элемента, требует развернутого ответа. С точки зрения ранних атомных теорий, все атомы одного элемента считались идентичными. Однако, согласно современным представлениям, это не так.

Основной характеристикой, определяющей химический элемент, является количество протонов в ядре атома. Это число называется атомным номером ($Z$). У всех атомов одного элемента одинаковое число протонов. Например, любой атом углерода содержит 6 протонов ($Z=6$). Так как химические свойства элемента определяются строением его электронной оболочки, а число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов, то все атомы одного элемента имеют практически одинаковые химические свойства.

Различие же заключается в том, что атомы одного и того же элемента могут содержать разное количество нейтронов в ядре. Такие разновидности атомов называются изотопами.

Поскольку изотопы имеют разное количество нейтронов, они отличаются друг от друга по следующим параметрам:
1. Массовое число ($A$): Это сумма протонов ($Z$) и нейтронов ($N$) в ядре ($A = Z + N$). У изотопов оно разное, что ведет к разной массе атомов.
2. Стабильность ядра: Некоторые изотопы стабильны, а другие — радиоактивны, то есть их ядра подвержены самопроизвольному распаду.

Классическим примером являются изотопы водорода ($Z=1$):
• Протий ($^{1}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 0 нейтронов.
• Дейтерий ($^{2}_{1}\text{H}$ или $\text{D}$) — 1 протон, 1 нейтрон.
• Тритий ($^{3}_{1}\text{H}$ или $\text{T}$) — 1 протон, 2 нейтрона (радиоактивен).
Все три являются атомами водорода, но они не идентичны по массе и стабильности.

Таким образом, атомы одного и того же химического элемента одинаковы только по числу протонов в ядре и, следовательно, по химическим свойствам. Однако они могут различаться по числу нейтронов, что делает их неидентичными.

Ответ: Нет, атомы одного и того же химического элемента не всегда одинаковы. Они обязательно имеют одинаковое число протонов, но могут иметь разное число нейтронов (такие атомы называются изотопами), что приводит к различиям в их массе и ядерной стабильности.

✓ В чём различие атомов одного и того же химического элемента?

В чём различие атомов одного и того же химического элемента?

Все атомы одного и того же химического элемента по определению содержат одинаковое число протонов в ядре. Это число называется зарядовым числом или атомным номером ($Z$) и именно оно определяет, к какому химическому элементу относится атом. Поскольку химические свойства элемента определяются строением его электронной оболочки, а число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов, все атомы одного элемента имеют практически идентичные химические свойства.

Различие же между атомами одного и того же элемента заключается в количестве нейтронов ($N$) в их ядрах. Атомы, имеющие одинаковое число протонов ($Z$), но разное число нейтронов ($N$), называются изотопами.

Из-за разного числа нейтронов изотопы одного элемента отличаются друг от друга по следующим параметрам:

• Массовое число ($A$): Массовое число представляет собой общее количество протонов и нейтронов в ядре ($A = Z + N$). Поскольку у изотопов число нейтронов $N$ разное, их массовые числа $A$ также различаются. Например, существуют изотопы углерода $^{12}C$ (6 протонов, 6 нейтронов) и $^{14}C$ (6 протонов, 8 нейтронов).
• Атомная масса: Разное массовое число означает разную массу атома.
• Физические свойства: Свойства, зависящие от массы атома (например, плотность, температура кипения, скорость диффузии), у изотопов немного различаются.
• Стабильность ядра: Соотношение протонов и нейтронов в ядре определяет его стабильность. Некоторые изотопы (например, $^{12}C$) являются стабильными, в то время как другие (например, $^{14}C$) радиоактивны, то есть их ядра со временем самопроизвольно распадаются.

Классическим примером являются изотопы водорода:

• Протий ($^{1}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 0 нейтронов.
• Дейтерий ($^{2}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 1 нейтрон.
• Тритий ($^{3}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 2 нейтрона (радиоактивен).

Ответ: Атомы одного и того же химического элемента могут различаться количеством нейтронов в ядре. Такие разновидности атомов называются изотопами. Они имеют одинаковые химические свойства, но разную массу и разные физические свойства, в частности, разную стабильность ядра.