Номер 12, страница 106 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

12. Установите соответствие между элементом и составом его атома.

ЭЛЕМЕНТ

А) углерод

Б) калий

СОСТАВ АТОМА

1) $6p, 7n, 6e$

2) $19p, 21n, 19e$

3) $6p, 8n, 6e$

4) $19p, 20n, 18e$

5) $19p, 20n, 19e$

Решение

Для установления соответствия необходимо определить состав атома каждого элемента на основе его положения в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Ключевые принципы:

• Порядковый номер элемента (Z) равен числу протонов (p) в ядре атома.
• В нейтральном атоме число электронов (e) равно числу протонов.
• Массовое число (A) атома равно сумме числа протонов и нейтронов (n): $A = Z + n$.

А) углерод

Углерод (C) находится в периодической таблице под номером 6. Это означает, что любой атом углерода содержит 6 протонов. Так как атом является электронейтральной частицей, он должен содержать 6 электронов.

В предложенных вариантах ответа этому условию (6 протонов и 6 электронов) соответствуют варианты 1 и 3:

• 1) 6p, 7n, 6e. Состав соответствует изотопу углерода с массовым числом $A = 6 + 7 = 13$ (углерод-13, $^{13}C$).
• 3) 6p, 8n, 6e. Состав соответствует изотопу углерода с массовым числом $A = 6 + 8 = 14$ (углерод-14, $^{14}C$).

Наиболее распространенным в природе является изотоп углерод-12 (6n), которого нет в вариантах. Между предложенными вариантами, изотоп $^{13}C$ является стабильным и вторым по распространенности (~1.1%), в то время как $^{14}C$ — радиоактивный и встречается в следовых количествах. Поэтому вариант 1 является наиболее вероятным соответствием.

Ответ: 1.

Б) калий

Калий (K) находится в периодической таблице под номером 19. Следовательно, атом калия содержит 19 протонов и, будучи нейтральным, 19 электронов.

Рассмотрим варианты с 19 протонами:

• 2) 19p, 21n, 19e. Состав соответствует изотопу калия с массовым числом $A = 19 + 21 = 40$ (калий-40, $^{40}K$).
• 4) 19p, 20n, 18e. Число электронов (18) не равно числу протонов (19), поэтому это ион калия $K^+$, а не атом. Вариант не подходит.
• 5) 19p, 20n, 19e. Состав соответствует изотопу калия с массовым числом $A = 19 + 20 = 39$ (калий-39, $^{39}K$).

Относительная атомная масса калия составляет примерно 39,1 а.е.м. Это значение близко к 39, что указывает на то, что изотоп $^{39}K$ является наиболее распространенным в природе (более 93%). Поэтому вариант 5 является правильным соответствием.

Ответ: 5.