10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Элементтің атомдық массасы — осы элементтің табиғи изотоптарының атомдық массалық бірлікпен берілген орташа массасы (дальтонмен есептелген).

Элементтің атомдық массасы да нуклидтің атомдық массасы сияқты А_r белгіленеді, бірақ жақшада нуклидтің емес, тиісті элементтің таңбасы көрсетіледі. Мысалы:

А_r(O) — оттектің атомдық массасы;
А_r(Сl) — хлордың атомдық массасы;
А_r(Аl) — алюминийдің атомдық массасы.
Элементтің атомдық массасы мен элемент атомының орташа масса-сы — әртүрлі өлшем бірлігімен берілген бір физикалық шама болған­ дықтан, элементтің атомдық массасын да сол элемент атомының орташа массасын есептеген формулаға ұқсас формуламен есептеуге болады:

A(Э)=	n
	∑ Di · A (i) = D · A (1) + D · A (2) + ... + Dn · A (n)
r	i =	1	r	1r	2r	r

мұндағы D₁, D₂, ..., D_i — 1-, 2-, ..., i- изотоптардың үлесі; А_r(1), А_r(2),

..., A_r(i) — 1-, 2-, ..., i- изотоптардың атомдық массасы, n — берілген элементтің изотоптарының жалпы саны.

Атом массасын абсолютті масса сияқты (кг, г) не-месе салыстырмалы масса сияқты (м.а.б./Дн) өрнек­ теуге болады. Периодтық кестедегі кез келген элемент­ тің атомдық массасы оның изотоптық нуклидтерінің массасының орташа мәніне тең.

Орташа салыстырмалы атомдық массаны есептеу


1-есеп. Хлордың екі изотопының үлгілері берілген: 35Сl (75,5%) және 37Сl (24,5%). Оның салыстырмалы атомдық массасы неге тең? Хлордың абсолютті атомдық массасы ше?


Шешуі. Хлордың салыстырмалы атомдық массасы:

A	(Cl) = (0,755 · m(35Сl) + 0,245 · m(37Сl)/	1	⋅ m (^12 C)	= 35,5.
		12
r

14

Салыстырмалы атомдық массаның ережесінен абсолюттік атомдық масса салыстырмалы атомдық масса мен массалық атомдық бірліктің көбейтіндісіне тең екені белгілі:


m(Cl) = 35,5 · 1,66057 · 10–24 = 5,89 · 10–23 г.


2-есеп. Магний изотоптарының 24Mg, 25Mg және 26Mg массалық үлестері сәйкесінше 79,7%; 9,8% және 10,5%-ды құрайды. Магнийдің орташа салыстырмалы атомдық массасын есептеңдер.


Шешуі. Магнийдің орташа салыстырмалы атомдық массасын есептеу үшін әр изотоптың массалық үлесін оның массалық санына көбейтіп, алынған көбейтінділерді қосады:


А_r = 0,797·24 + 0,098·25 + 0,105·26 = 19,128 + 2,450 + 2,730 = 24,308.

Алынған шама элементтердің периодтық кестесінде келтірілген магнийдің атомдық массасының мәніне сәйкес (24,305).

3-есеп. Мыстың атомдық массасы 64,546 Дн. Табиғатта мыстың 63Cu және 65Cu изотоптары кездеседі. Мыстың ауыр изотопы оның жеңіл изотопынан массалық үлесі бойынша қанша есе ауыр екенін есеп­-теңдер.


Шешуі. Есепті шешу үшін алдымен мыстың әр изотопының массалық үлесін есептейміз: 63-изотоптың массалық үлесі х, ал 65-изотоптың массалық үлесі (1 – х) болсын

64,546=х·63+(1–х)·65;

• 
  = 0,227 (изотоп 63)
  

онда екінші изотоп — 0,773. Демек, ауыр изотоп жеңілден _0,227^0,773 = 3,4 есе ауыр.

•1. Су молекуласындағы сутек атомдарының үлесі қандай? Осы есептің мысалында сутек атомдарының үлесі судың кез келген бөлігінде судың бір молекуласындағы сутек атомдарының үлесіне тең екенін дәлелдеңдер.

•2. а) Азот (V) оксидіндегі N2O5 оттек атомдарының массалық үлесі; ә) күкірт қышқылындағы күкірт атомдарының массалық үлесі қандай?

•3. Бордың табиғи изотоптарының құрамы 19% 10В және 81% 11В құралған. Нуклидтің массасы массалық санға тең деп алып, бордың атомдық массасын есептеңдер.

•4. Нуклидтің массасы массалық санға тең деп алып, төмендегі элементтердің изотоптарының массалық үлестері бойынша атомдық массаларын есептеңдер: а) 24Mg — 0,796; 25Mg — 0,091; 26Mg — 0,113;

ә) 28Si — 92,2%; 29Si — 4,7%; 30Si — 3,1%;
б) 63Cu — 0,691; 65Cu — 0,309.

•5*. Таллийдің атомдық массасы — 204,37 Дн. Табиғатта таллий-207 және таллий-203 изотоптары кездеседі. Табиғи таллийдің изотоптық құрамын анықтаңдар.

•6*. Табиғи аргон үш изотоптан тұрады. 36Аr нуклидінің үлесі 0,34%. Аргонның атомдық массасы — 39,948 Дн. Табиғатта 38Аr және 40Аr қандай қатынаста кездеседі?

15

b