질량수. 핵종. 동위 원소. 질량수 염소 동위원소 기호

동일한 핵 전하를 갖지만 질량이 다른 동일한 원소의 다양한 원자를 동위 원소라고합니다 ( "isos"-동일한 "topos"-장소라는 단어에서 유래).

동위 원소에 대한 정보를 통해 "화학 원소" 개념을 정확하게 정의할 수 있습니다. 원소는 동일한 핵 전하를 가진 원자의 한 유형입니다. 동위 원소는 동일한 핵 전하와 동일한 질량을 가진 원자 유형입니다.

우리는 원자가 나눌 수 있고 영원하지 않다는 것을 배웠습니다. 질문을 고려하는 것이 남아 있습니다. 동일한 요소의 원자는 모든 측면에서 실제로 동일합니까, 특히 실제로 동일한 질량을 가집니까?

원자를 구성하는 전자의 총 질량은 핵의 질량에 비해 미미하므로 원소의 원자량은 양성자 또는 중성자 질량의 배수, 즉 단위의 배수여야 합니다. 즉, 모든 원소의 원자량은 정수(더 정확하게는 정수에 가깝다)로 표현되어야 한다. 일부 요소에서는 이러한 결론이 정당화됩니다. 그러나 원자량이 분수로 표현되는 많은 원소가 있습니다. 예를 들어, 염소의 원자량은 35.45입니다. 사실, 그러한 질량을 가진 염소 원자는 자연계에 단 하나도 없습니다. 원소 염소는 두 가지 유형의 원자의 혼합물입니다. 일부 염소 원자는 원자 질량이 35이고 다른 원자는 37입니다. 화학적 방법으로 찾은 염소의 원자 질량 35.45는 원자의 평균 무게입니다. 무거운 것보다 염소에 더 가벼운 원자가 있습니다. 따라서 35.45개의 염소 원자의 평균 질량은 더 가벼운 염소 원자의 원자량에 더 가깝습니다.

염소와 마찬가지로 대부분의 화학 원소는 원자량은 다르지만 동일한 핵 전하를 갖는 원자의 혼합물입니다.

염소의 화학 기호인 Cl은 두 염소 동위원소의 천연 혼합물입니다. 각 동위 원소에 대해 개별적으로 이야기 할 때 염소의 부호는 동위 원소 원자의 질량 값인 35 Cl, 37 Cl로 지정됩니다.

염소와 마찬가지로 대부분의 화학 원소는 동위 원소의 혼합물입니다. 각 원소의 동위원소 핵은 같은 수의 양성자를 포함하지만 다른 수의 중성자를 포함합니다. 따라서 동위 원소 35 Cl 및 37 Cl의 핵은 각각 17개의 양성자(염소의 일련 번호는 17)와 다른 수의 중성자를 포함합니다. 35 Cl 핵은 18 중성자를 포함하고 37 Cl 핵은 20 중성자를 포함합니다.

원소의 원자 질량이 작을수록 원소 조성에 더 많은 가벼운 동위 원소가 포함됩니다. 낮은 일련 번호를 가진 원소의 조성이 주로 무거운 동위 원소의 원자를 포함하고 다음 원소의 조성이 더 가벼운 동위 원소의 원자를 포함하는 경우 더 높은 원소 원자의 평균 질량은 일련 번호는 원자의 평균 중량보다 작은 것이 아니라 번호가 작은 원소일 것입니다. 이것은 예를 들어 아르곤 Ar과 칼륨 K에 대해 관찰됩니다.

원자의 다른 질량에도 불구하고 동일한 원소의 동위 원소의 화학적 특성의 극도의 유사성은 이미 이전에 내린 결론을 확인합니다. 화학 원소의 특성은 원자핵의 전하만큼 원자량에 크게 의존하지 않습니다.

따라서 다른 원자 질량입니다.

동위 원소는 화학 원소와 동일한 기호로 표시되며 기호 왼쪽 상단에 질량 번호가 추가됩니다. 예를 들어 염소의 동위 원소는 다음과 같이 표시됩니다. 35Cl그리고 37Cl,또는 질량 번호는 우라늄-233 또는 Pu-239와 같은 원소의 이름이나 기호를 따릅니다.

주어진 화학 원소의 동위 원소는 동일한 핵 전하, 즉 하나의 일련 번호를 가지며 주기율표에서 동일한 위치를 차지하고 원자핵에서 양성자 수는 같지만 중성자 수는 서로 다릅니다 . 따라서 염소 동위 원소 35 Cl의 원자핵은 염소의 일련 번호가 17이고 18 중성자 (35-17 \u003d 18)이고 염소 동위 원소 37 Cl-17 양성자 및 20 중성자 (37-17 \u003d 20) .

약간 화학 원소적은 수의 안정한 동위 원소를 가지고 있습니다. 따라서 3개의 안정한 동위원소가 산소로 알려져 있습니다. ). 3개의 동위원소도 수소에 대해 알려져 있습니다: 1H(핵은 양성자 하나로 구성됨), 2H(핵은 양성자 1개와 중성자 1개로 구성됨), 3H(핵은 양성자 1개와 중성자 2개로 구성됨). 일부 화학 원소는 충분히 많은 수의 동위 원소로 구성됩니다. 예를 들어 크세논에는 9개의 동위원소가 있고 주석에는 10개의 동위원소가 있습니다.

대다수의 동위 원소에는 특별한 이름이 없지만 일부 원소의 동위 원소, 특히 수소 동위 원소에는 특별한 이름과 특수 기호가 있습니다. 따라서 수소 동위 원소 1H는 프로튬, 동위 원소 2H는 중수소이며 기호로 표시됩니다. 디 3H 동위원소는 삼중수소(기호 티).산소 동위 원소 16 O 및 수소 동위 원소 1 H와 같은 일부 동위 원소는 자연계에서 매우 흔하지만 산소 동위 원소 17 O 및 18 O 및 수소 동위 원소 2 H 및 3과 같은 다른 동위 원소는 매우 소량으로 발견됩니다. 시간.

에 의해 화학적 특성단일 원소의 모든 동위 원소는 매우 가깝기 때문에 상당한 차이가 있습니다. 화학 반응보이지 않습니다. 예외는 수소 동위 원소로, 그 특성이 서로 눈에 띄게 다릅니다.

불안정한 동위원소의 반감기는 매우 다를 수 있습니다. 10 -24는 우주의 나이를 초과하는 값입니다. 후자의 경우 정확한 측정으로 미약한 방사능을 검출할 수 있지만 동위원소는 실질적으로 안정하다고 볼 수 있다.

정의

염소- 주기율표의 열일곱 번째 요소. 명칭 - 라틴어 "chlorum"의 Cl. 세 번째 기간에 위치한 VIIA 그룹. 비금속을 말합니다. 핵전하는 17입니다.

가장 중요한 천연 염소 화합물은 염화나트륨(일반염) NaCl입니다. 염화나트륨의 주요 질량은 바다와 바다의 물에서 발견됩니다. 많은 호수의 물에도 상당한 양의 NaCl이 포함되어 있습니다. 그것은 또한 고체 형태로 발견되며, 지각소위 암염의 강력한 층. 다른 염소 화합물도 자연계에서 흔히 볼 수 있습니다. 예를 들어 광물 카르날라이트 KCl × MgCl 2 × 6H 2 O 및 실바이트 KCl 형태의 염화칼륨이 있습니다.

정상적인 조건에서 염소는 황록색 가스(그림 1)이며 물에 잘 녹습니다. 냉각되면 결정 수화물이 수용액에서 방출되며 Cl 2 × 6H 2 O 및 Cl 2 × 8H 2 O의 대략적인 조성의 청산염입니다.

쌀. 1. 액체 상태의 염소. 모습.

염소의 원자 및 분자량

원소의 상대 원자 질량은 주어진 원소의 원자 질량과 탄소 원자 질량의 1/12의 비율입니다. 상대 원자 질량은 차원이 없으며 Ar로 표시됩니다(아래 첨자 "r"은 첫 문자 영단어번역에서 "상대적"을 의미하는 상대). 원자 염소의 상대 원자 질량은 35.457amu입니다.

분자의 질량은 원자의 질량과 마찬가지로 원자 질량 단위로 표시됩니다. 물질의 분자량은 원자 질량 단위로 표현되는 분자의 질량입니다. 물질의 상대 분자량은 주어진 물질의 분자 질량과 탄소 원자 질량의 1/12의 비율이며, 그 질량은 12 amu입니다. 염소 분자는 이원자 -Cl2인 것으로 알려져 있습니다. 염소 분자의 상대 분자량은 다음과 같습니다.

M r (Cl 2) = 35.457 × 2 ≈ 71.

염소의 동위원소

자연에서 염소는 2개의 안정한 동위원소인 35Cl(75.78%)과 37Cl(24.22%)의 형태일 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이들의 질량수는 각각 35와 37입니다. 염소 동위 원소 35Cl의 원자핵은 17개의 양성자와 18개의 중성자를 포함하고, 동위 원소 37Cl은 같은 수의 양성자와 20개의 중성자를 포함합니다.

35에서 43까지의 질량수를 가진 인공 염소 동위 원소가 있으며 그 중 가장 안정적인 것은 반감기가 301,000년인 36 Cl입니다.

염소 이온

염소 원자의 외부 에너지 준위에는 원자가인 7개의 전자가 있습니다.

1초 2 2초 2 2초 6 3초 2 3초 5 .

화학적 상호 작용의 결과로 염소는 원자가 전자를 잃을 수 있습니다. 기증자가 되어 양전하를 띤 이온으로 바뀌거나 다른 원자로부터 전자를 받아들입니다. 수용체가 되어 음전하를 띤 이온으로 변합니다.

C10-7e → C17+;

Cl0-5e → Cl5+;

Cl0-4e → Cl4+;

Cl0-3e → Cl3+;

Cl0-2e → Cl2+;

Cl0-1e → Cl1+;

Cl 0 +1e → Cl 1-.

염소의 분자와 원자

염소 분자는 두 개의 원자 - Cl 2 로 구성됩니다. 다음은 염소의 원자와 분자를 특징짓는 몇 가지 특성입니다.

문제 해결의 예

실시예 1

운동	10리터의 수소와 반응하려면 몇 부피의 염소가 필요합니까? 가스는 동일한 조건에 있습니다.
해결책	염소와 수소의 상호 작용에 대한 반응식을 작성해 보겠습니다. Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl. 반응한 수소 물질의 양을 계산하십시오. n(H2)=V(H2)/Vm; n (H 2) \u003d 10 / 22.4 \u003d 0.45 몰. 방정식에 따르면 n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0.45 mol입니다. 그러면 수소와 상호 작용하는 반응에 들어간 염소의 부피는 다음과 같습니다.