Почему изотопы калия и аргона имеющие одинаковые массы проявляют разные свойства


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.


     


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, аргон 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

По данным лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, свойства аргона следующие:

  • Атомный номер (число 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 деликатных 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 чашке, 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

.

Внимание! | Cloudflare

Почему я должен заполнять CAPTCHA?

Заполнение CAPTCHA доказывает, что вы человек, и дает вам временный доступ к веб-ресурсу.

Что я могу сделать, чтобы этого не произошло в будущем?

Если вы используете личное соединение, например, дома, вы можете запустить антивирусное сканирование на своем устройстве, чтобы убедиться, что оно не заражено вредоносными программами.

Если вы находитесь в офисе или в общей сети, вы можете попросить администратора сети запустить сканирование сети на предмет неправильно сконфигурированных или зараженных устройств.

Еще один способ предотвратить появление этой страницы в будущем - использовать Privacy Pass. Возможно, вам потребуется загрузить версию 2.0 прямо сейчас из Магазина дополнений Firefox.

,

Argon - Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее элементе: аргон

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Привет, на этой неделе элемент настолько ленив, что ученые одно время думали, что он ни с чем не отреагирует, но в химическом мире лень может иметь свое преимущества, особенно если вам нужны сверхтихие автомобильные шины или безопасный химикат, которым можно накачать гидрокостюм.

Вот Джон Эмсли.

Джон Эмсли

Он ленив, он трудолюбив, он бесцветен, он красочен - это аргон!

Название Аргона происходит от греческого слова argos , означающего «ленивый», и действительно, более ста лет после его открытия химики не могли заставить его соединяться с другими элементами. Но в 2000 году химики из Хельсинкского университета во главе с Маркку Рясяненом объявили о первом в истории соединении: фторгидриде аргона.Они сделали это путем конденсации смеси аргона и фтороводорода на иодид цезия при -265 o ° C и воздействия ультрафиолетового света. При нагревании выше -246 o C он снова превратился в аргон и фтористый водород. И никакой другой процесс никогда не заставлял аргон реагировать - [по-настоящему ленивый элемент].

В атмосфере Земли циркулирует 50 триллионов тонн аргона, и он медленно накапливается в течение миллиардов лет, почти все это происходит в результате распада радиоактивного изотопа калия-40 с периодом полураспада 12. ,7 миллиардов лет. Хотя аргон составляет 0,93% атмосферы, он не был открыт до 1894 года, когда его идентифицировали физик лорд Рэлей и химик Уильям Рамзи. В 1904 году Рэлей получил Нобелевскую премию по физике, а Рамзи получил Нобелевскую премию по химии за свои работы.

История его открытия началась, когда Рэлей обнаружил, что азот, извлеченный из воздуха, имеет более высокую плотность, чем азот, полученный при разложении аммиака. Разница была небольшой, но реальной. Рамзи написал Рэлею, что ему следует поискать более тяжелый газ в азоте, полученном из воздуха, а Рэлею следует поискать более легкий газ из аммиака.Рамзи удалил весь азот из своего образца, многократно пропуская его над нагретым магнием, с которым азот реагирует с образованием нитрида магния. Ему оставили один процент, который не вступил в реакцию, и обнаружил, что он плотнее азота. В его атомном спектре появились новые красные и зеленые линии, подтверждающие, что это новый элемент. Хотя на самом деле в нем были следы и других благородных газов.

Аргон был впервые выделен в 1785 году в Клэпхэме, Южный Лондон, Генри Кавендишем. Он пропустил электрические искры через воздух и поглотил образующиеся газы, но был озадачен тем, что остался нереактивный 1%.Он не осознавал, что наткнулся на новый газообразный элемент.

Большая часть аргона идет на производство стали, где он продувается через расплавленное железо вместе с кислородом. Аргон перемешивает, а кислород удаляет углерод в виде диоксида углерода. Он также используется, когда необходимо исключить доступ воздуха для предотвращения окисления горячих металлов, например, при сварке алюминия и производстве титана для исключения доступа воздуха. Сварка алюминия выполняется с помощью электрической дуги, для которой требуется поток аргона со скоростью 10-20 литров в минуту.Топливные элементы атомной энергии защищены атмосферой аргона во время очистки и переработки.

Ультратонкие металлические порошки, необходимые для изготовления сплавов, получают путем направления струи жидкого аргона на струю расплавленного металла.

Некоторые плавильные заводы предотвращают попадание токсичной металлической пыли в окружающую среду, выпуская ее через аргонную плазменную горелку. При этом атомы аргона электрически заряжаются и достигают температуры 10 000 ° C, а частицы токсичной пыли, проходящие через них, превращаются в сгусток расплавленного лома.

Для газа, который является химически ленивым, аргон оказался в высшей степени применимым. Световые знаки светятся синим цветом, если они содержат аргон, и ярко-синим, если также присутствует небольшое количество паров ртути. Двойное остекление еще более эффективно, если зазор между двумя стеклами заполнен аргоном, а не только воздухом, потому что аргон является худшим проводником тепла. Теплопроводность аргона при комнатной температуре (300 K) составляет 17,72 мВт · м -1 K -1 (милливатт на метр на градус), тогда как для воздуха она составляет 26 мВт · м -1 K -1 . По той же причине аргон используется для надувания гидрокостюмов. Старые документы и другие вещи, подверженные окислению, можно защитить, храня их в атмосфере аргона. Лазеры на синем аргоне используются в хирургии для сваривания артерий, разрушения опухолей и исправления дефектов глаз.

Наиболее экзотично аргон используется в шинах роскошных автомобилей. Он не только защищает резину от воздействия кислорода, но и снижает шум от шин при движении автомобиля на высокой скорости. В случае с этим элементом может оказаться полезным лень.В его высоких технологиях используются самые разные технологии: от двойного остекления и лазерной хирургии глаза до освещения вашего имени.

Крис Смит

Джон Эмсли раскрывает секреты благородного газа аргона тяжелее воздуха. На следующей неделе вы бы вышли замуж за этого человека?

Steve Mylon

Это почти никогда не тот случай, когда популярные элементы бывают такими из-за их полезности и интересного химического состава. Но для золота и серебра все так поверхностно. Они более популярны, потому что красивее.Моя жена, например, не химик, и не мечтала носить медное обручальное кольцо. Возможно, это связано с тем, что оксид меди имеет раздражающую привычку окрашивать вашу кожу в зеленый цвет. Но если бы она только нашла время, чтобы узнать о меди, узнать немного о ней; может быть, тогда она отвернется от других и с гордостью наденет его.

Крис Смит

Стив Майлон скрестил вашу ладонь с медью на следующей неделе на «Химии в ее элементе». Надеюсь, вы присоединитесь к нам.Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

,

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
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • физика
.

Смотрите также