Номер 2, страница 53 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Такое расположение аргона и калия в периодической таблице, где элемент с большим порядковым номером имеет меньшую относительную атомную массу, является одним из нескольких так называемых "аномальных" случаев. Современная формулировка периодического закона гласит, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер (то есть от порядкового номера элемента, $Z$), а не от относительной атомной массы ($A_r$).

Порядковый номер аргона (Ar) — $Z=18$, а калия (K) — $Z=19$. Это означает, что в ядре атома аргона содержится 18 протонов, а в ядре атома калия — 19 протонов. В полном соответствии с периодическим законом, калий, имеющий больший заряд ядра, следует в таблице за аргоном.

Различие в массах объясняется изотопным составом этих элементов в природе. Относительная атомная масса, указываемая в таблице Менделеева, является средневзвешенным значением масс всех природных изотопов элемента с учётом их процентного содержания.

1. Изотопный состав аргона (Ar). Природный аргон состоит из трёх стабильных изотопов: $^{36}\text{Ar}$ (распространённость $\approx 0.34\%$), $^{38}\text{Ar}$ ($\approx 0.06\%$) и $^{40}\text{Ar}$ ($\approx 99.6\%$). Как видно, в природе почти весь аргон представлен своим самым тяжёлым изотопом, $^{40}\text{Ar}$. Такое высокое содержание этого изотопа в земной коре и атмосфере объясняется тем, что он является продуктом радиоактивного распада (электронного захвата) изотопа калия $^{40}\text{K}$. Из-за абсолютного преобладания тяжёлого изотопа средняя относительная атомная масса аргона составляет $A_r(\text{Ar}) \approx 39.95$ а.е.м., что близко к 40.

2. Изотопный состав калия (K). Природный калий состоит в основном из двух стабильных изотопов: $^{39}\text{K}$ (распространённость $\approx 93.26\%$) и $^{41}\text{K}$ ($\approx 6.73\%$), а также содержит следовые количества радиоактивного изотопа $^{40}\text{K}$ ($\approx 0.012\%$). В данном случае преобладает более лёгкий изотоп $^{39}\text{K}$. Поэтому средневзвешенная относительная атомная масса калия составляет $A_r(\text{K}) \approx 39.10$ а.е.м., что близко к 39.

Таким образом, аномалия масс аргона и калия — это не ошибка в таблице, а следствие природного распределения их изотопов. Химические свойства элементов определяются строением их электронных оболочек, которое зависит от числа протонов (порядкового номера), поэтому положение аргона перед калием является абсолютно верным.

Ответ: Относительная атомная масса аргона ($A_r \approx 40$) больше, чем у калия ($A_r \approx 39$), из-за особенностей их природного изотопного состава. В природе подавляющая часть аргона представлена тяжелым изотопом $^{40}\text{Ar}$ (около $99.6\%$), в то время как калий в основном состоит из более легкого изотопа $^{39}\text{K}$ (около $93.3\%$). При этом в периодической таблице элементы располагаются в соответствии с их порядковым номером (числом протонов), а не атомной массой. У аргона 18 протонов, а у калия — 19, поэтому калий стоит после аргона, несмотря на меньшую среднюю атомную массу.