Как найти число нейтронов в изотопе хлора

Очень надеюсь, что не знали и знать не знаете, потому что, конечно же, 18 целых частиц с половинкой не может быть. Откуда же тогда взялась эта волшебная цифра в головах некоторых пользователей “Ответы Mail.ru”?

Давайте разбираться.

Красивая картинка для привлечения внимания взята с https://www.syl.ru/
Красивая картинка для привлечения внимания взята с https://www.syl.ru/

А это что за покемон — нейтрон?

Нейтрон — частица, которая тусуется вместе с протонами и электронами в атоме, но, в отличие от них, не имеет заряда. Или, как ещё говорят, имеет нулевой заряд.

Забавная картинка для понимания ситуации и удержания внимания взята с http://kkchemistry.com/
Забавная картинка для понимания ситуации и удержания внимания взята с http://kkchemistry.com/

Если вы хорошо учились в школе или внимательнр читали мою статью о таблице Менделеева, то вы наверняка помните, что вам достаточно залезть в Гугл посмотреть, какой порядковый номер у элемента, чтобы определить его число протонов, электронов, атомную массу, а уже через атомную массу и число протонов найти количество нейтронов. Ну, допустим, у какого-нибудь лития мы найдём всё без особых усилий: порядковый номер 3-ий, атомная масса легко округляется до 7, значит, 3 электрона, 3 протона, 7 – 3 = 4 нейтрона.

Казалось бы, всё проще пареной репы. Вычитаем из атомной массы число протонов — получаем заветные нейтрончики. Задача, которая по силам даже первоклашке! Ух, сейчас ка-ак найдём все нейтроны у всех элементов таблицы…

А потом дело неминуемо доходит до 17-го номера таблицы, и у великих искателей нейтронов тут же возникает когнитивный диссонанс.

Атомная масса хлора, который находится под тем самым семнадцатым номером — 35,5, единственная дробная во всей таблице, её округление — грубейшая ошибка. А раз округлять нельзя, что будем делать?

Ну, как и в любой стрессовой ситуации, попробуем действовать по шаблону:

35,5 – 17 = 18,5

Весело, правда?

А всё из-за шаблонов. В нас пропал дух авантюризма! Мы перестали лазить по химическим статьям в Википедии, только если это не требуется для домашки! Нет никакого желания узнавать новое и прекрасное…

Чтобы понять, в чём здесь дело, нам нужно хотя бы притвориться, что желание всё-таки есть, и немного углубиться в метод вычисления атомной массы.

Всё дело в том, что химический элемент-то один, а вот атомы, соответствующие этому элементу, бывают разные. Представьте себе несколько шариков: один легкий, другой тяжелее, третий совсем тяжелый — вот то же самое с атомами. Атомы, имеющие разную массу, но соответствующие одному элементу, называются изотопами.

В нашем мире можно наблюдать достаточно широкий спектр изотопов, в том числе и в естественной среде. Но, конечно, чья-то доля в земной коре меньше, чья-то больше больше, кто-то более устойчив, кто-то — менее. Для расчёта атомной массы, как правило, того, кто более устойчив и от того более распространён. И благо, если изотоп у элемента всего один или кто-то из них слишком распространён, чтобы обращать внимание на остальных (у кислорода есть три изотопа — O-18, O-17, O-16, но последний имеет распространённость 99, 762%, поэтому вопрос выбора самого крутого кислорода как-то сразу отпадает).

Но хлор решил захватывать землю с наполеоновским размахом, по всем фронтам. Мало того, что у него два стабильных изотопа (Сl-35 и Cl-37), так они ещё и оба в достаточно широко распространены в земной коре — 75,53% (Cl-35) и 24,47% (Cl-37). Да, разница в пятьдесят процентов — это уже претензия на демократию и двоевластие.

Что же делать в таком случае?

Брать сразу оба изотопа, конечно!

А(Сl) = m(Cl-35) *w(Cl-35) + m(Cl-37)*w(Cl-37) = 35*0,7553 + 37*0,2447 = 35,4894

Так мы нашли атомную массу элемента. Но ведь число нейтронов мы ищем не у элемента, а у определённого изотопа! Просто очень часто просят именно стабильные изотопы, а они совпадают по характеристикам с элементами в таблице.

В случае с хлором нам обязательно нужно смотреть, что от нас хотят.

1. Найти число нейтронов у изотопа Cl-35: 35-17 = 18.

2. Найти число нейтронов у изотопа Cl-37: 37-17 = 20.

Вот и всё! Либо восемнадцать, либо двадцать нейтронов… Но уж то-очно не восемнадцать с половиной :)))

Если вам была интересна эта статья и вы горды собой, потому что теперь знаете, как определять число нейтронов у хлора — не забудьте поставить лайк и подписаться на канал!

Как известно, чтобы найти количество нейтронов, нужно из массы элемента вычесть количество протонов. Но хлор – единственный элемент, имеющий не целую массу (35,5). Так сколько же нейтронов в ядре? Их ведь не может быть 18,5?

Действительно, формула для определения атомной массы выглядит так:

Атомная масса = количество нейтронов + количество протонов.

Важно! Эта формула верна только для конкретного изотопа.

У хлора более двадцати нестабильных изотопов, и количество нейтронов в них варьирует от 11 до 34. А вот стабильных только два: Cl-35 и Cl-37. У первого 18 нейтронов, у второго – 20.

Поскольку химические расчеты делаются не для отдельных атомов – в дело здесь идут миллиграммы,граммы, килограммы и т.д. – то всенепременно нужно учитывать тот факт, что в общей массе будут присутствовать оба стабильных изотопа. Иначе расчеты будут неверны. Поэтому химики вычисляют среднюю арифметическую массу элемента с учетом процентного распространения изотопов в природе. Для хлора: легкие изотопы с массой 35 встречаются в 75,5% случаев, тяжелые (с массой 37) – 24,5%. Т.е. приблизительно 3/1.

В результате несложных расчетов получаем:

(35*3 + 37)/4 = 35,5

Вообще-то, для всех элементов атомная масса из-за изотопов не является целым числом. Эту массу насильственно округляют. Просто для всех остальных элементов, кроме хлора, округление до целого не критично. Хлору не повезло.

система выбрала этот ответ лучшим

Корне­тОбол­енски­й
[159K]

более года назад 

У хлора порядковый номер 17 в таблице Менделеева. Следовательно, в ядре его атома 17 протонов.

Сам элемент имеет достаточно много изотопов, из которых стабильными являются только 2: 35Cl и 37Cl, где 35 и 37 их атомная масса.

Вот для них и вычислим количество нейтронов.

Количество нейтронов определяется формулой:

где А – это атомная масса элемента, Z – количество протонов, N – искомое число нейтронов.

Подставив в формулу значения атомной массы обоих изотопов хлора (35 и 37) и количество протонов (17), получим 2 варианта правильных ответов:

  1. N = A – Z = 35 – 17 = 18
  2. N = A – Z = 37 – 17 = 20

итого получили 2 ответа: 18 и 20

sprin­g9483­74
[446K]

более года назад 

Атомы хлора имеют два изотопа: хлор35 и хлор37. Первый в природе встречается чаще в три раза, чем второй. Учитывая эти пропорции, относительную атомную массу приняли за 35,5. Хлор35 имеет 18 нейтронов в ядре, в хлор37 их уже 20. Протонов у хлора, соответственно, 17.

Утрен­няя роса
[218K]

более года назад 

Ядро любого атома состоит из протонов и нейтронов.

Число протонов можно определить по порядковому номеру химического элемента в периодической системе, оно равно заряда ядра, так как протоны имеют массу 1 и положительный заряд равный тоже 1.

Число нейтронов рассчитывается как разница между атомной массой и зарядом ядра.

Но, практически у всех химических элементов есть изотопов.

Изотопов имеют одинаковый заряд ядра, а, следовательно, одинаковое число протонов, но разную атомную массу, а, следовательно, разное число нейтронов.

У хлора есть два изотопа – 35 и 37.

Причем, изотопов с атомной массой 35 в природе 75%, а с атомной массой 37 всего 25%.

Поэтому и в таблице стоит подробная атомная масса 34,45.

Исходя из наличия изотопов, можно посчитать, что у варианта с атомной массой 35 нейтронов будет 18, а у варианта 37 нейтронов будет 20.

Felik­sa
[70.1K]

более года назад 

Задачка по школьной программе, точное количество вы вряд ли получите, лишь приблизительное, или средне арифметическое.

Атом состоит из протонов и нейтронов. Поэтому чтоб узнать атомную массу, нам необходимо сложить количество протонов и нейтронов. Ну а чтоб узнать количество нейтронов, нужно из атомной массы вычесть количество протонов.

Смотрим в таблице Менделеева порядковый номер хлора, он равен 17. Значит у хлора 17 протонов. Нейтронов от 11 до 34, но стабильнее только Cl-35 и Cl-37, где число равно среднему весу (атомной массе) изотопа.

Подставляем по формуле: 35 (37) – 17 = 18(20).

Можно конечно сделать средний вес двух изотопов, либо 2 ответа.

Lolit­ushka
[35.9K]

более года назад 

Данный подсчет имеет место быть, но он упрощен, и для определения количества нейтронов в атоме хлора в чистом виде не подходит.

Здесь важно то, что хлор имеет два изотопа – 35 и 37. Так как в таблице химических элементов хлор занимает 17 место, значит в ядре каждого изотопа содержится 17 протонов. Следовательно, подсчитаем по каждому изотопу по этой самой формуле. В одном будет 18 нейтронов (35-17), в другом 20 (37-17).

Фраза в вопросе “чтобы найти количество нейтронов, нужно из массы элемента вычесть количество протонов” – это глупость, которая была написана в школьном (!) учебнике химии Рудзитиса и Фельдмана. Поэтому вопрос не имеет смысла. У хлора известно 25 изотопов (из них два стабильных) с массовыми числами от 28 до 51, и число нейтронов в атомах каждого из этих изотопов разные! Атомный номер хлора с таблице химических элементов 17, то есть в ядре любого изотопа хлора содержится 17 протонов. Значит, нейтронов в разных известных атомах хлора может быть от 11 до 34. А в стабильных ядрах – 18 или 20 нейтронов. Похожий случай “сильно нецелой” атомной массы наблюдается также, например, для меди. Для нее относительная атомная масса равна 63,546. И тоже два стабильных изотопа с массовыми числами 63 и 65. Всего же для меди известен 31 изотоп (не считая изомеров), и у каждого из них – разное число нейтронов в ядре. Однозначный ответ на поставленный вопрос возможен только для элементов-одиночек, которые в природе представлены только одним стабильным изотопом. Вот для такого природного элемента число нейтронов в ядре – понятие однозначное. К таким элементам относятся фтор, натрий, алюминий, фосфор и др. Для них атомный вес, как правило очень близок к целому числу, а в таблицах он может быть дан с очень высокой точностью. Например, для фтора – с семью значащими цифрами: 18,998403 (ошибка всего лишь 10-7). Если у элемента в природе несколько стабильных изотопов, их разделение при геологических процессах не позволяет определить относительную атомную массу очень точно.

Sagav­aha
[66K]

более года назад 

Это достаточно примитивный подсчет нейтронов по количеству протонов, так как большинство элементов периодической системы не встречаются в чистом виде, масса не равна целому числу. Чтоб вычислить число протонов – вам нужно для начала разобраться о каком протона идёт речь. У хлора их много, больше полутора десятка, но стабильных всего два из них.

35 или 37 у значка хлора будут обозначать вес конкретного изотопа. Так как не меняется количество протонов, то нейтроны будут разницей веса и порядкового номера элемента. В нашем случае -17.

Итого, варианта ответов будет тут два: либо восемнадцать, либо двадцать.

Чосик
[208K]

более года назад 

Хлор имеет два стабильных изотопа, каждый из которых встречается в природе – 35Cl и 37Cl. Хлор идет в периодической таблице семнадцатым, потому у него 17 электронов, следовательно, 17 протонов. А если посмотреть на изотопы, то число нейтронов будет равно 18 и 20.

Путаница с молекулярной массой происходит как раз из нескольких стабильных форм.

владс­андро­вич
[766K]

более года назад 

Что касается стабильных ядер хлора, то нейтронов в них будет содержаться либо 18 или 20. Так же надо добавить и то, что раз хлор идет семнадцатым, то в нем будет по семнадцать электронов и протонов соответственно.

Знаете ответ?



Знаток

(433),
закрыт



9 лет назад

Alexei Sh.

Гений

(94853)


10 лет назад

Хлор 37: протоны 17, нейтроны 20.
Хлор 35: протоны 17, нейтроны 18.
Кислород 17: протоны 8, нейтроны 9.
Кислород 18: протоны 8, нейтроны 10.
Количество электронов везде равно количеству протонов.

darkness

Мастер

(1388)


10 лет назад

У хлора 37 – 17 протонов, 17 электронов и 20 нейтронов
У хлора 35 – 17 протонов, 17 электронов и 18 нейтронов
У кислорода 17 – 8 протонов, 8 электронов и 9 нейтронов
У кислорода 18 – 8 протонов, 8 электронов и 10 нейтронов

БулаШоро

Профи

(500)


6 лет назад

Хлор 37: протоны 17, нейтроны 20.
Хлор 35: протоны 17, нейтроны 18.
Кислород 17: протоны 8, нейтроны 9.
Кислород 18: протоны 8, нейтроны 10.
Количество электронов везде равно количеству протонов.

Роберта

27 февраля, 07:19

Сделать расчёт элементарных частиц в атоме хлора.

  1. Порядковый номер хлора – 17, чледовательно. число протонов в ядре атома хлора = 17. атом электронейтральная частица, значит, число электронов = числу протонов = 17. В изотопе хлора-35 число нейтронов = 35-17=18. а в изотопе хлора-37 число нейтронов = 37-17=20.

    • Комментировать
    • Жалоба
    • Ссылка
  2. Толяна

    27 февраля, 09:01


    0

    Массовое число 35, порядковый номер 17, значит протонов 17, электронов 17, нейтронов (массовое число или число нуклонов-протоны) 35-17=18

    • Комментировать
    • Жалоба
    • Ссылка

Найди верный ответ на вопрос ✅ «Сделать расчёт элементарных частиц в атоме хлора. …» по предмету 📙 Химия, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы

Главная » Химия » Сделать расчёт элементарных частиц в атоме хлора.

Сделать расчёт элементарных частиц в атоме хлора.

Vazovsky

Светило науки – 443 ответа – 6394 помощи

Массовое число 35, порядковый номер 17, значит протонов 17, электронов 17, нейтронов (массовое число или число нуклонов-протоны)35-17=18

хихимик

Светило науки – 3685 ответов – 38807 раз оказано помощи

Порядковый номер хлора – 17, чледовательно. число протонов в ядре атома хлора = 17. атом электронейтральная частица, значит, число электронов = числу протонов = 17. В изотопе хлора-35 число нейтронов = 35-17=18. а в изотопе хлора-37 число нейтронов = 37-17=20.

Добавить комментарий