Как вы думаете почему изотопы калия и аргона имеющие одинаковые массы


Ответы к упражнениям § 7. Химия 8 класс.

Упражнение: 1

Как вы думаете, почему изотопы калия и аргона имеющие одинаковые массы, проявляют разные свойства?

Положение и свойства элементов в таблице Д.И.Менделеева определяется числом протонов.
У калия 19 протонов, а у аргона - 18. Следовательно это разные элементы.
(Одинаковые массы у этих элементов - случайное совпадение.)



Упражнение: 2

Почему в таблице Д.И.Менделеева относительная атомная масса аргона близка к 40, а калия – к 39?

Относительные атомные массы химических элементов это средние значения атомных масс изотопов данного элемента с учетом их относительного содержания в природе.
Следовательно:
Содержание в природе изотопа 39K значительно больше, чем изотопа 40K и среднее значение относительной атомной массы калия, поэтому приближается к значению – 39.
Наоборот, у аргона:
Содержание в природе изотопа 40Ar значительно больше, чем изотопа 39Ar и среднее значение относительной атомной массы аргона, поэтому приближается к значению – 40.


Упражнение: 3

Пользуясь названиями элементарных частиц, из которых состоят атомные ядра, дайте другое определение изотопов.

Разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов называются изотопами.



Упражнение: 5

Почему дейтериевую воду D2O называют тяжелой водой?

Mr = (H2O) = 1 * 2 + 16 = 18
Mr = (D2O) = 2 * 2 + 16 = 20

Относительная молекулярная масса дейтериевой воды больше, чем обычной, поэтому её называют тяжелой водой.


Упражнение: 4

Почему изотопы хлора одинаковы между собой по свойствам, тогда как свойства изотопов водорода разнятся?

Отношение массового числа
изотопа 37Cl к изотопу 35Cl больше в:   

Изотопа дейтерия к протию больше в:   

Изотопа трития к протию больше в:   

Так как массы изотопов водорода в разы отличаются друг от друга, это оказывает заметное влияние на свойства разных изотопов водорода. Массы изотопов хлора незначительно отличаются друг от друга, поэтому их свойства одинаковы.


Упражнение: 6

Найдите в таблице Д.И.Менделеева три пары элементов, у которых, подобно паре Ar – K, вначале расположен элемент с большим значением относительной атомной массы.


     


Аргон имеет три встречающихся в природе изотопа: аргон-36, аргон-38 и аргон-40. Основываясь на сообщенной атомной массе аргона, какой изотоп, по вашему мнению, является наиболее распространенным в природе?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • астрофизика
  • Биология
  • Химия
.

калий-аргоновое датирование | Определение, ограничения и факты

Калий-аргоновое датирование , метод определения времени образования горных пород путем измерения отношения радиоактивного аргона к радиоактивному калию в породе. Этот метод датирования основан на распаде радиоактивного калия-40 до радиоактивного аргона-40 в минералах и горных породах; калий-40 также распадается на кальций-40. Таким образом, отношение аргона-40 и калия-40 и радиогенного кальция-40 к калию-40 в минерале или горной породе является мерой возраста образца.Однако метод кальциево-калиевого возраста используется редко из-за большого количества нерадиогенного кальция в минералах или горных породах, который маскирует присутствие радиогенного кальция. С другой стороны, содержание аргона на Земле относительно невелико из-за его утечки в атмосферу во время процессов, связанных с вулканизмом.

Подробнее по этой теме

датировка: Анализ разделенных минералов

Это возможно при датировании калий-аргоном (K-Ar), например, потому что большинство минералов изначально не включают аргон в свою структуру....

Калий-аргоновый метод датирования использовался для измерения самых разных возрастов. Калийно-аргоновый возраст некоторых метеоритов составляет 4 500 000 000 лет, а возраст вулканических пород 20 000 лет был измерен этим методом.

.

фактов об аргоне | Живая наука

Аргон - инертный элемент без цвета и запаха, один из благородных газов. Этот элемент, используемый в люминесцентных лампах и при сварке, получил свое название от греческого слова «ленивый» - дань уважения тому, как мало он реагирует на образование соединений.

На Земле подавляющее большинство аргона составляет изотоп аргон-40, который образуется в результате радиоактивного распада калия-40, согласно Chemicool. Но в космосе аргон образуется в звездах, когда два ядра водорода или альфа-частицы сливаются с кремнием-32.В результате получается изотоп аргон-36. (Изотопы элемента имеют разное количество нейтронов в ядре.)

Хотя аргон инертен, он далеко не редкость; по данным Королевского химического общества (RSC), он составляет 0,94% атмосферы Земли. По расчетам Chemicool, это составляет 65 триллионов метрических тонн - и это число со временем увеличивается по мере распада калия-40.

Только факты

Согласно данным Лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, свойства аргона следующие:

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 18
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов) : Ar
  • Атомный вес (средняя масса атома): 39.948
  • Плотность: 0,0017837 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: газ
  • Точка плавления: минус 308,83 градуса по Фаренгейту (минус 189,35 градуса Цельсия)
  • Точка кипения: минус 302,53 F (минус 185,85 C)
  • Количество изотопы (атомы одного элемента с разным числом нейтронов): 25; 3 стабильных
  • Наиболее распространенные изотопы: Ar-40 (естественное содержание 99,6035%), Ar-40 (естественное содержание 0,0629%), Ar-36 (естественное содержание 0,3336%)

Использование инертного газа

Первая подсказка О существовании аргона произошло в 1785 году, когда британский ученый Генри Кавендиш сообщил о кажущейся инертной порции воздуха, согласно RSC.Кавендиш не смог понять, что это за таинственный 1 процент; открытие произошло более века спустя, в 1894 году. Работая одновременно и в контакте с лордом Рэли (Джон Уильям Стрэтт), шотландский химик Уильям Рэмси идентифицировал и описал загадочный газ. За это открытие они разделили Нобелевскую премию по химии 1904 года. Аргон привел к другим моментам эврики для Рэмси. По данным Нобелевской премии, исследуя элемент, он также обнаружил гелий.Понимая, что связанные элементы, вероятно, существуют, он затем быстро обнаружил неон, криптон и ксенон.

Поскольку аргон инертен, он используется в промышленных процессах, требующих инертной атмосферы. Примеры, согласно газоснабжающей компании Praxair, включают сварку специальных сплавов и производство полупроводниковых пластин. Аргон также является хорошим изолятором, поэтому его часто перекачивают в сухие гидрокостюмы для глубоководных дайверов, чтобы дайвер согрелся.

Другое использование аргона - историческая сохранность.Газ закачивают вокруг важных документов, таких как карта мира 1507 года в Библиотеке Конгресса и копия Великой хартии вольностей, хранящаяся в Национальном архиве США. В отличие от реактивного кислорода, аргон не портит бумагу или чернила на тонких документах.

(Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

Кто знал?

  • Неоновые огни, которые светятся синим светом, на самом деле содержат аргон, согласно Биллу Конканнону, художнику неоновых вывесок из Крокетта, Калифорния.(Сам неон излучает оранжево-красное свечение.)
  • Аргон также используется в лазерных технологиях, включая эксимерный лазер на основе фторида аргона (ArF), используемый для коррекции зрения при операциях LASIK или PRK. По данным Оптического общества, в 1981 году Рангасвами «Шри» Шринивасан из IBM протестировал один из этих лазеров на оставшейся кости индейки на День Благодарения и обнаружил его потенциал в качестве хирургического инструмента для сложных операций.
  • В сентябре 2014 года исследователи обнаружили, что загрязненные подземные воды в Пенсильвании и Техасе возникли не в результате метода добычи нефти, известного как гидроразрыв, а из негерметичных обсадных труб скважин.Они сделали это открытие, закачав аргон и другие индикаторы благородных газов в скважины, где они смешались с метаном.
  • Аргон претерпел некоторые изменения: в 1957 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) изменил его атомный символ с «A» на сегодняшний «Ar».

Текущие исследования

На протяжении многих лет ксенон из благородного газа исследовался как средство лечения травм головного мозга. Ксенон, однако, дорог, поэтому исследователи обращаются к его родственнику - благородному газу, аргону, в качестве потенциальной альтернативы.

Область исследований еще молода, но эксперименты на клеточных культурах и на животных показывают, что однажды аргон можно будет использовать для ограничения повреждения мозга после травм или кислородного голодания. В одном обзоре, опубликованном в журнале Medical Gas Research в феврале 2014 года, было обнаружено, что в большинстве случаев обработка аргоном значительно снижает гибель клеток мозга - от 15 до 25 процентов, - сказал Дерек Новранги, один из авторов статьи и докторант в Loma Linda. Медицинский факультет Калифорнийского университета.

Никто еще не понимает, почему аргон имеет такой эффект. Клетки мозга взаимодействуют с помощью химических веществ, называемых нейротрансмиттерами, и с нейрорецепторами, которые подходят друг к другу как замок и ключ. Скорее всего, сказал Новранги Live Science, газ действует на эти нейрорецепторы, в частности, на рецептор NMDA (который обозначает N-метил-D-аспартат для нейромедиатора, который он получает) или рецептор ГАМК (что означает гамма-аминомасляную кислоту). Каким-то образом, когда аргон поглощается этими рецепторами, кажется, что он предотвращает самоуничтожение клеток в ответ на повреждение мозга.

В исследованиях газообразный аргон либо непосредственно применяется к клеткам в культуральной посуде, которые находятся в состоянии стресса, например, в среде, лишенной кислорода и глюкозы, либо вводится в смеси с кислородом в лицевой маске для исследований на животных. Затем исследователи подсчитали количество клеток, погибших при обработке аргоном и без нее.

По мере развития исследований аргона, более вероятно, что начнутся испытания на людях, сказал Новранги. Но есть предостережения: некоторые исследования показывают неоднозначные результаты или отрицательные эффекты от лечения аргоном.В одном случае, сказал Новранги, мозг в целом казался защищенным аргоном, но повреждение одной области было фактически усилено обработкой газом. Это могло быть связано с тем, что аргон не проник в эту область или потому, что разные области мозга имеют разные типы клеток и их плотность.

«Это еще требует большого исследования, чтобы его можно было применить в клинике», - сказал Новранги.

Follow Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Атомы химического элемента могут существовать в разных типах. Это изотопов . У них одинаковое количество протонов (и электронов), но разное количество нейтронов. Различные изотопы одного и того же элемента имеют разные массы. Масса - это слово, обозначающее количество вещества (или вещества) в чем-либо. Вещи разной массы имеют разный вес. Поскольку разные изотопы имеют разное количество нейтронов, они не все одинаковы или имеют одинаковую массу.

Различные изотопы одного и того же элемента имеют одинаковый атомный номер. У них одинаковое количество протонов. Атомный номер определяется количеством протонов. Однако изотопы имеют разные массовые числа, потому что в них разное количество нейтронов.

Слово изотоп, означающее в одном и том же месте, происходит от того факта, что изотопы находятся в одном и том же месте в периодической таблице.

В нейтральном атоме количество электронов равно количеству протонов. Изотопы одного и того же элемента также имеют одинаковое количество электронов и электронную структуру.Поскольку то, как действует атом, определяется его электронной структурой, изотопы почти такие же химически, но физически отличаются от своих исходных атомов.

Более тяжелые изотопы химически реагируют медленнее, чем более легкие изотопы того же элемента. Этот «массовый эффект» больше для протия ( 1 H) и дейтерия ( 2 H), потому что дейтерий имеет вдвое большую массу, чем протий. Для более тяжелых элементов относительное атомное соотношение между изотопами намного меньше, и массовый эффект обычно невелик.

Атомные ядра - это протоны и нейтроны, удерживаемые вместе ядерной силой.

Поскольку протоны заряжены положительно, они отталкиваются друг от друга. Нейтроны, которые нейтральны, стабилизируют ядро. Поскольку они находятся в ядре, протоны слегка раздвинуты. Это уменьшает электростатическое отталкивание между протонами. Они по-прежнему оказывают ядерное притяжение друг на друга и на протоны. Один или несколько нейтронов необходимы, чтобы два или несколько протонов связались в ядро.По мере увеличения числа протонов увеличивается и количество нейтронов, необходимых для стабильного ядра.

В природе некоторые элементы имеют только один изотоп. Например, фтор-19 ( 19 F) является единственным стабильным изотопом фтора из нескольких. У других элементов много изотопов. Например, ксенон имеет 9 изотопов. Из 81 элемента со стабильным изотопом наибольшее количество стабильных изотопов для любого элемента - десять (для элемента олова).

Некоторые изотопы радиоактивны.Их называют радиоактивными изотопами. Остальные не радиоактивны. Их называют стабильными изотопами.

Водород имеет три общих изотопа. Самый распространенный изотоп водорода называется протий ( 1 H). Атом водорода с дополнительным нейтроном (атомная масса 2) называется дейтерием ( 2 H). Водород с одним протоном и двумя нейтронами (атомная масса 3) называется тритием ( 3 H). Протий и дейтерий - стабильные изотопы, а тритий - радиоактивный изотоп.

Самые тяжелые элементы в таблице Менделеева радиоактивны. Все изотопы радона, тория и урана радиоактивны, так как они очень тяжелые. Это потому, что ядерные силы внутри ядра атома с трудом удерживают вместе все частицы с таким количеством протонов и нейтронов внутри.

.

Смотрите также