massa raqami. Nuklidlar. izotoplar. massa soni Xlor izotop belgilari

Yadro zaryadi bir xil, ammo massalari har xil bo'lgan bir xil element atomlarining navlari izotoplar deb ataladi ("isos" - bir xil, "topos" - joy" so'zlaridan).

Izotoplar haqidagi ma'lumotlar "kimyoviy element" tushunchasiga aniq ta'rif berishga imkon beradi. Element - bir xil yadro zaryadiga ega bo'lgan atom turi. Izotop - bir xil yadro zaryadiga va bir xil massaga ega bo'lgan atom turi.

Biz atomlarning bo'linishi va abadiy emasligini bilib oldik. Savolni ko'rib chiqish kerak: bir xil elementning atomlari haqiqatan ham har jihatdan bir xilmi, xususan, ular haqiqatan ham bir xil massaga egami?

Atomni tashkil etuvchi elektronlarning umumiy massasi uning yadrosi massasi bilan solishtirganda ahamiyatsiz bo'lganligi sababli, elementlarning atom og'irliklari proton yoki neytron massasiga karrali, ya'ni birlikka karrali bo'lishi kerak. Boshqacha qilib aytganda, barcha elementlarning atom og'irliklari butun sonlar (aniqrog'i, butun sonlarga yaqin) sifatida ifodalanishi kerak. Ba'zi elementlar bo'yicha bu xulosa o'zini oqlaydi. Ammo atom og'irliklari kasr sonlar bilan ifodalangan ko'plab elementlar mavjud. Masalan, xlorning atom og'irligi 35,45 ga teng. Aslida, tabiatda bunday massaga ega bo'lgan bitta xlor atomi yo'q. Xlor elementi ikki turdagi atomlarning aralashmasidir: ba'zi xlor atomlarining atom massasi 35, boshqalari esa 37. Kimyoviy usullar bilan topilgan xlorning atom massasi 35,45 faqat uning atomlarining o'rtacha og'irligidir. Xlorda og'irroq atomlarga qaraganda engilroq atomlar mavjud; shuning uchun 35,45 xlor atomining o'rtacha massasi engilroq turdagi xlor atomlarining atom og'irligiga yaqinroqdir.

Xlor kabi, ko'pchilik kimyoviy elementlar atom og'irligi jihatidan farq qiladigan, lekin bir xil yadro zaryadiga ega bo'lgan atomlarning aralashmalari.

Xlorning kimyoviy belgisi Cl xlorning ikkala izotopining tabiiy aralashmasidir. Har bir izotop haqida alohida gapirishga kelganda, xlor belgisiga izotop atomi massasining son qiymati beriladi, bu 35 Cl, 37 Cl.

Xlor kabi, ko'pchilik kimyoviy elementlar izotoplarning aralashmasidir. Har bir elementning izotoplarining yadrolarida protonlar soni bir xil, ammo neytronlar soni har xil. Shunday qilib, 35 Cl va 37 Cl izotoplarining yadrolari har birida 17 proton (xlorning seriya raqami 17) va turli xil miqdordagi neytronlar mavjud: 35 Cl yadrolarida 18 neytron, 37 Cl yadrolarida 20 neytron mavjud.

Elementning atom massasi qanchalik kichik bo'lsa, element tarkibida shunchalik yorug'lik izotoplari mavjud. Agar seriya raqami pastroq bo'lgan elementning tarkibi asosan uning og'ir izotoplarining atomlarini o'z ichiga olsa va keyingi elementning tarkibida uning engilroq izotoplarining atomlari bo'lsa, unda undan yuqori bo'lgan element atomining o'rtacha massasi chiqadi. seriya raqami ko'p bo'lmaydi, lekin atomning o'rtacha og'irligidan kichik bo'lgan element kamroq bo'ladi. Bu, masalan, argon Ar va kaliy K uchun kuzatiladi.

Xuddi shu elementning izotoplarining kimyoviy xossalarining o'ta o'xshashligi, ularning atomlarining turli xil massalariga qaramay, ilgari qilingan xulosani tasdiqlaydi: kimyoviy elementlarning xususiyatlari atom og'irligiga emas, balki atom yadrosining zaryadiga bog'liq.

Va shuning uchun boshqa atom massasi.

Izotoplar kimyoviy element bilan bir xil belgilar bilan belgilanadi, belgining yuqori chap qismidan massa raqami qo'shiladi, masalan, xlor izotoplari belgilanadi: 35Cl Va 37Cl, yoki massa raqami elementning nomi yoki belgisidan keyin keladi, masalan, uran-233 yoki Pu-239.

Berilgan kimyoviy elementning izotoplari bir xil yadro zaryadiga, ya'ni bitta seriya raqamiga ega va davriy tizimda bir xil o'rinni egallaydi, atom yadrosida protonlar soni bir xil, lekin bir-biridan neytronlar soni bilan farq qiladi. . Shunday qilib, xlor 35 Cl izotopining atom yadrosida 17 ta proton mavjud, chunki xlorning seriya raqami 17 va 18 neytron (35-17 = 18), xlor izotopining yadrosida esa 37 Cl - 17 proton va 20 neytron (37-17 = 20).

Biroz kimyoviy elementlar oz sonli barqaror izotoplarga ega. Shunday qilib, kislorod uchun uchta barqaror izotop ma'lum: 16 O (yadro 8 proton va 8 neytrondan iborat), 17 O (yadro 8 proton va 9 neytrondan iborat) va 18 B (yadro 8 proton va 10 neytrondan iborat). ). Vodorod uchun ham uchta izotop ma'lum: 1 H (yadro faqat bitta protondan iborat), 2 H (yadro bitta proton va bitta neytrondan iborat), 3 H (yadro bitta proton va ikkita neytrondan iborat). Ba'zi kimyoviy elementlar etarlicha ko'p miqdordagi izotoplardan iborat. Masalan, ksenonda 9 ta, qalayda 10 ta va boshqalar mavjud.

Izotoplarning katta qismi maxsus nomlarga ega emas, lekin ba'zi elementlarning izotoplari, xususan, vodorod izotoplari maxsus nomlarga va hatto maxsus belgilarga ega. Demak, vodorod izotopi 1 H protiy, 2 H izotopi deyteriy deyiladi va belgi bilan belgilanadi. D va 3 H izotopi tritiydir (belgi T). Ba'zi izotoplar tabiatda juda keng tarqalgan, masalan, kislorod 16 O va vodorod izotopi 1 H, boshqa izotoplar esa juda oz miqdorda, masalan, kislorod 17 O va 18 O, vodorod izotoplari 2 H va 3 H.

tomonidan kimyoviy xossalari bitta elementning barcha izotoplari juda yaqin, shuning uchun ular orasida sezilarli farq bor kimyoviy reaksiyalar ko'rinmaydi. Istisno vodorod izotoplari bo'lib, ular o'z xususiyatlarida bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi.

Beqaror izotoplarning yarim yemirilish davri juda farq qilishi mumkin, 1? 10 -24 koinot yoshidan oshgan qiymatlarga. Ikkinchi holda, zaif radioaktivlikni aniq o'lchovlar bilan aniqlash mumkin, ammo izotopni amalda barqaror deb hisoblash mumkin.

TA'RIF

Xlor- davriy jadvalning o'n ettinchi elementi. Belgilanishi - Cl lotincha "chlorum" dan. Uchinchi davrda, VIIA guruhida joylashgan. Metall bo'lmaganlarga ishora qiladi. Yadro zaryadi 17 ga teng.

Eng muhim tabiiy xlor birikmasi natriy xlorid (umumiy tuz) NaCl dir. Natriy xloridning asosiy massasi dengiz va okeanlar suvlarida uchraydi. Ko'pgina ko'llarning suvlari ham sezilarli miqdorda NaCl ni o'z ichiga oladi. U qattiq shaklda ham uchraydi, joylarda hosil bo'ladi er qobig'i tosh tuzi deb ataladigan kuchli qatlamlar. Tabiatda boshqa xlor birikmalari ham keng tarqalgan, masalan, karnallit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O va silvit KCl minerallari shaklida kaliy xlorid.

Oddiy sharoitlarda xlor sariq-yashil gaz (1-rasm), suvda yaxshi eriydi. Sovutgandan so'ng, kristall gidratlar suvli eritmalardan chiqariladi, ular taxminan Cl 2 × 6H 2 O va Cl 2 × 8H 2 O tarkibidagi klaratlardir.

Guruch. 1. Suyuq holatdagi xlor. Tashqi ko'rinish.

Xlorning atom va molekulyar og'irligi

Elementning nisbiy atom massasi - berilgan element atomi massasining uglerod atomi massasining 1/12 qismiga nisbati. Nisbiy atom massasi o'lchamsiz va A r bilan belgilanadi ("r" pastki belgisi - bosh harf Inglizcha so'z nisbiy, tarjimada "qarindosh" degan ma'noni anglatadi). Atom xlorining nisbiy atom massasi 35,457 amu.

Molekulalarning massalari, xuddi atomlarning massalari kabi, atom massa birliklarida ifodalanadi. Moddaning molekulyar og'irligi - bu atom massa birliklarida ifodalangan molekula massasi. Moddaning nisbiy molekulyar og'irligi - ma'lum bir modda molekulasi massasining uglerod atomi massasining 1/12 qismiga nisbati, uning massasi 12 amu. Ma'lumki, xlor molekulasi ikki atomli - Cl 2 . Xlor molekulasining nisbiy molekulyar og'irligi quyidagilarga teng bo'ladi:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

Xlorning izotoplari

Ma'lumki, xlor tabiatda ikkita turg'un izotoplar 35 Cl (75,78%) va 37 Cl (24,22%) shaklida bo'lishi mumkin. Ularning massa raqamlari mos ravishda 35 va 37 ga teng. 35 Cl xlor izotopi atomining yadrosi o'n etti proton va o'n sakkiz neytronni, 37 Cl izotopi esa bir xil miqdordagi proton va yigirma neytronni o'z ichiga oladi.

Xlorning massa soni 35 dan 43 gacha bo'lgan sun'iy izotoplari mavjud, ular orasida eng barqarori 36 Cl bo'lib, yarimparchalanish davri 301 ming yil.

Xlor ionlari

Xlor atomining tashqi energiya darajasida valentlik bo'lgan ettita elektron mavjud:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 .

Kimyoviy o'zaro ta'sir natijasida xlor valentlik elektronlarini yo'qotishi mumkin, ya'ni. ularning donori bo'lib, musbat zaryadlangan ionlarga aylanadi yoki boshqa atomdan elektronlarni qabul qiladi, ya'ni. ularning qabul qiluvchisi bo'lib, manfiy zaryadlangan ionlarga aylanadi:

Cl 0 -7e → Cl 7+;

Cl 0 -5e → Cl 5+;

Cl 0 -4e → Cl 4+;

Cl 0 -3e → Cl 3+;

Cl 0 -2e → Cl 2+;

Cl 0 -1e → Cl 1+;

Cl 0 +1e → Cl 1-.

Xlorning molekulasi va atomi

Xlor molekulasi ikkita atomdan iborat - Cl 2 . Xlor atomi va molekulasini tavsiflovchi ba'zi xususiyatlar:

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	10 litr vodorod bilan reaksiyaga kirishish uchun qanday hajmdagi xlor olish kerak? Gazlar bir xil sharoitda.
Yechim	Xlorning vodorod bilan o'zaro ta'siri reaktsiya tenglamasini yozamiz: Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl. Reaksiyaga kirgan vodorod moddasining miqdorini hisoblang: n (H 2)=V (H 2) / V m ; n (H 2) \u003d 10 / 22,4 \u003d 0,45 mol. Tenglamaga ko'ra, n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,45 mol. Keyin vodorod bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyasiga kirgan xlorning hajmi: