Номер 6, страница 145 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

*6. Природный азот состоит из двух изотопов: $^\text{14}\text{N}$ и $^\text{15}\text{N}$. Сколько разных молекул азота $\text{N}_2$ существует в природе? Каковы их относительные молекулярные массы?

Дано:

Природный азот состоит из двух стабильных изотопов: $^{14}\text{N}$ и $^{15}\text{N}$.

Относительная атомная масса изотопа $^{14}\text{N}$, $A_r(^{14}\text{N})$, приблизительно равна 14.

Относительная атомная масса изотопа $^{15}\text{N}$, $A_r(^{15}\text{N})$, приблизительно равна 15.

Найти:

1. Количество различных типов молекул азота $N_2$.

2. Относительные молекулярные массы ($M_r$) этих молекул.

Решение:

Сколько разных молекул азота N₂ существует в природе?

Молекула азота $N_2$ является двухатомной, то есть состоит из двух атомов азота. Поскольку в природе существуют два изотопа азота ($^{14}\text{N}$ и $^{15}\text{N}$), они могут комбинироваться друг с другом для образования молекул. Рассмотрим все возможные комбинации:

1. Молекула, состоящая из двух атомов изотопа $^{14}\text{N}$. Формула такой молекулы: $^{14}\text{N}_2$.

2. Молекула, состоящая из одного атома $^{14}\text{N}$ и одного атома $^{15}\text{N}$. Формула такой молекулы: $^{14}\text{N}^{15}\text{N}$.

3. Молекула, состоящая из двух атомов изотопа $^{15}\text{N}$. Формула такой молекулы: $^{15}\text{N}_2$.

Таким образом, в природе может существовать три различных по составу (и, следовательно, по массе) типа молекул азота.

Ответ: В природе существует 3 разных типа молекул азота $N_2$.

Каковы их относительные молекулярные массы?

Относительная молекулярная масса ($M_r$) молекулы равна сумме относительных атомных масс ($A_r$) атомов, входящих в её состав. Для изотопов относительную атомную массу можно принять равной их массовому числу.

Для молекулы $^{14}\text{N}_2$, состоящей из двух атомов $^{14}\text{N}$, относительная молекулярная масса равна: $M_r(^{14}\text{N}_2) = A_r(^{14}\text{N}) + A_r(^{14}\text{N}) = 14 + 14 = 28$.

Для молекулы $^{14}\text{N}^{15}\text{N}$, состоящей из одного атома $^{14}\text{N}$ и одного атома $^{15}\text{N}$, относительная молекулярная масса равна: $M_r(^{14}\text{N}^{15}\text{N}) = A_r(^{14}\text{N}) + A_r(^{15}\text{N}) = 14 + 15 = 29$.

Для молекулы $^{15}\text{N}_2$, состоящей из двух атомов $^{15}\text{N}$, относительная молекулярная масса равна: $M_r(^{15}\text{N}_2) = A_r(^{15}\text{N}) + A_r(^{15}\text{N}) = 15 + 15 = 30$.

Ответ: Относительные молекулярные массы этих молекул равны 28, 29 и 30.