Экологияның жалпылама экология жүйесіндегі орны.

Атом құрлысы.Д.И. Менделеевтің перилдты жүйесіндегі барлық элементтедің тек бір атомнан тұратыны белгілі. Сондықтан атом құрлысын талдайдын болсақ, олар өздерінің периодты жүйедегі орнына сәйкес протон, нейтрон және электрондардан тұрады. Атом құрлысын сипаттайтын негізгі квант сандары. Бас квант саны, орбиталь квант саны, магнит квант саны, спин квант саны. Түрлі деңгейде өткізілетін химиялық конференцияларға дайындау кезінде қазылық ету тәжірибемізден байқағанымыз – студенттерге «Атом құрылысы», «Табиғи және жасанды радиоактивтілік» тақырыптары бойынша берілетін сандық есептерді шығару қиындық тудырады. Сондықтан төменде осы тақырыптар бойынша берілетін есептерді шығару әдістері қарастырылады.

1. Атомды құрайтын бөлшектердің санын анықтау

Атом электробейтарап болуына байланысты оның құрамындағы элек-трон саны мен ядро заряды бірдей болады. Ал ядро заряды мен ондағы электрондардың жалпы саны элемент атомының реттік нөмірімен анықталады. Бұл шама бойынша ядродағы протон санын анықтап, элемент атомының массалық санынан (салыстырмалы атомдық массасы) протондар санының айырымы арқылы нейтрондар санын табуға болады.

1-мысал. Төменде келтірілген атомдардың құрамдас бөліктерінің санын анықтаңыз: ⁵⁵ ₂₅ Mn.

Периодтық жүйедегі орны бойынша Z = 25, Аг = 55.

Z = 25 n(¹₁p)= 25 n (e) = 25

у(£п) = Аг - у(ір) - 55 - 25 = 30 Жауабы: у(\р) = 25; ү(ё) = 25; уЦп) = 30.

2. Элемент атомының орташа салыстырмалы атомдық массасын анықтау

2-мысал. Таллий (ТІ), (ТІ) изотоптарының табиғатта таралуының массалық үлестері 31%, 69% болса, оның орташа атомдық массасы қандай болғаны?

Берілгені:

со(^2ОЗТІ) = 31% ю(²⁰⁵ТІ) = 69%

Шешуі:

Аг (ТІ) = 203 х 0,31 + 205 * 0,69 = 204,38

Аг(ТІ) - ?

Жауабы: Аг = 204,38.

3-мысал. Хлордың орташа салыстырмалы атомдық массасы 35,5, оның табиғи изотоптарының (³⁷ ₁₇СІ, ³⁷₁₇СІ) таралуының массалық үлестерін анықтаңыз.

Берілгені:

Аг(СІ) = 35,5

Шешуі:

х + у = 1

со(³⁵СІ) - ? ю(³⁷СІ) - ?

35 х х + 37 х у = 35,5

х = 0,75; у = 0,25

Жауабы: 75% (³⁵СІ); 25% (³⁷СІ).

3. Радиоактивтік ыдырауға байланысты есептер

4-мысал. ²³²₀ТҺ изотопы радиоактивтік ыдырау барысында бойынан 6(3, 7а бөлшегін бөлгенде пайда болған элемент атомының валенттік электрондарының формуласын жазып, валенттігін анықтап, оксидтерінің формуласын жазып, соңғы электронын сипаттайтын квант сандарының мәндерін жазыңыз.

Шешуі. Бұл есеп зат массасы мен бөлшек зарядтарының сақталу заңы бойынша шешіледі.

²³₉²ТҺ 7⁴₂а + бр + X

Ыдырау нәтижесінде 7а бөлшегі бөлінуіне байланысты ядро заряды 14-ке кемісе, 6р бөлшегі бөлінуіне байланысты 6-ға артады, сонда түзілетін атомның ядро заряды: 90 - 14 + 6 = 82, ал салыстырмалы атомдық массасы 28-ге кемиді, олай болса X - ²⁰₈⁴₂РЬ, валенттік элек-трондарының формуласы: 6з² 6р²,

п = 6 1 = 1 т = 0 5 = + 1/2

валенттілік II, IV

РЬО, РЬО_?

Жауабы: ²⁰₈⁴РЬ.

4. Радиоактивтік ыдырауды сандық жағынан өрнектеуге арналған есептер

Осы есептерді шығару барысында мынадай формулаларды қолдануға болады:

5-мысал. Радиоактивті натрий изотопы ²²Ыа-дің жартылай ыдырау периоды 3 жыл болса, массасы 1 г изотоптан 18 жылдан кейін қанша қалады?

Берілгені: Шешуі:

т,„(?,№) = 3 жыл п = -^- = 4" = ⁶

4/2 °

т₀ = 1 г

х = 18 жыл Х-^- =1 ХрТ т 0.0156 г

т_х = ? Жауабы: 0,0156 г.

6-мысал. Радийдің жартылай ыдырау периоды 1617 жыл, радий изотопының ыдырау константасы қандай?

Берілгені: Шешуі:

0 693 х ₂(Ва) = 1617 жыл К = —; 1 жыл = 311 х 10⁵ секунд. ^Т1/2

т_1/2= 1617 х 311 х Ю⁵ = 5,03 х Ю¹⁰ сек.

^К= 5,О°3⁶К⁹Ш^¹'^{38 х10}'^11сек"-Жауабы: 1,38 х Ю"¹¹ сек"¹.

7-мысал. Фосфор изотопының ыдырау константасы 5,622 х Ю"⁷ болса, оның орташа өмір сүру уақыты мен жартылай ыдырау периодын есептеңіз.

Берілгені: Шешуі:

Қ(«Р) = 5,622 х Ю-⁷сек-' V = -°|??_{= 5} б^^⁰'!^ ^{= 1}>^{233 х 1}°⁶

т, т_1/2 - ? і 1 ай = 2592 х ю^з секунд

1 233 ^х 10⁶ V = 2592 х Іб³" ^{= 4}'^{76 х 10}"^{4 х 1}°^{6 х 1}°^{3 =} °'^{476 и} °'^{5 ай}

1 1 1 78 ^х10⁶

* ⁼ І< ⁼ 5,622 хіо-7 = 1.78 х Ю« сек. = _{2592 х 10}з = 0,687 ай.

Жауабы: 0,5; 0,7 ай.

1. Рубидийдің орташа салыстырмалы атомдық массасы 85,47, ал оның табиғи изотоптарының салыстырмалы атомдық массалары 84,212 және 86,909 болса, олардың табиғи қоспадағы массалық үлестері қандай?

Жауабы: 72; 28%.

2. Мына ядролық реакциялар кезінде түзілетін элемент изотопта-рын анықтаңыз:

²³⁸ІІ -> 8а + 8Р + ? ²³⁵ІІ -> 7а + 7(3 + ? ²⁶⁴Ки -> 2а + 3(3 + ?

3. Радиоизотоптың ²³⁸ІІ ыдырау константасы 4,88 х Ю~¹⁸ сек~¹, сжың жартылай ыдырау периоды мен орташа өмір сүру уақытын есептеңіз.

Жауабы: 4,5 х ю⁹; 6,5 х ю⁹ жыл.

4. Изотоп ⁵⁹Ғе-дің жартылай ыдырау периоды 47,1 тәулік. Массасы 1 г темір қанша тәуліктен кейін 0,05 г болады? Темір р ыдырауға түседі деп оның ядролық реакциясының теңдеуін жазып, пайда болған изо-топтың валенттік электрондарының формуласын жазып, қосылыстарын-да көрсететін валенттіктерін анықтаңыздар.

Жауабы: 203,5 тәулік.

5. Радийдің халықаралық үлгісі 1911 жылы Мария Кюри әзірлеген, оның массасы 16,74 х Ю"³ г (^22І5Па) болған. Егер оның жартылай ыдырау периоды 1617 жыл болса, 1980 жылы оның массасы қандай болды?

Жауабы: 16,25 х 1О~³ г.

6. Табиғи изотоптарының Си - 63, Си - 65-тің табиғаттағы таралуы 71,87 және 28,13% (масса бойынша) болса, мыстың орташа салыстыр-малы атомдық массасы қандай?

Жауабы: 63,55.

Берілген мысалдарда және осы типтес есептерді шығару оқушы-лардың білімін тереңдетіп және алған білімдерін бекітуге көмегі көп.

Лекция №3