Οδηγίες για την λύση των ασκήσεων 1. Όταν μας δίνεται ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου, αμέσως γνωρίζουμε τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του αλλά και την ταυτότητα του ατόμου. Π.χ. άτομο με ατομικό αριθμό 6, έχει 6 πρωτόνια στον πυρήνα του και είναι ο άνθρακας C. 2. Όταν μας δίνεται ο μαζικός αριθμός ενός ατόμου, αμέσως γνωρίζουμε τον αριθμό των νουκλεονίων στον πυρήνα του, δηλαδή το άθροισμα των πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα του. Αν γνωρίζουμε και τον ατομικό αριθμό του, μπορούμε αφαιρώντας να βρούμε τον αριθμό των νετρονίων του. Π.χ. ο άνθρακας (C) με μαζικό αριθμό 12 και ατομικό 6, έχει 12 (πρωτόνια και νετρόνια μαζί) 6 (πρωτόνια) = 6 (νετρόνια). 3. Τα άτομα για να είναι ουδέτερα πρέπει να έχουν τόσα ηλεκτρόνια όσα πρωτόνια. Άρα το άτομο του άνθρακα με Ζ=6, πρέπει να έχει 6 ηλεκτρόνια. 4. Ένα ιόν θετικά φορτισμένο (κατιόν), με φορτίο π.χ. +2, έχει δύο ηλεκτρόνια λιγότερα από τα πρωτόνιά του, έτσι ώστε το θετικό φορτίο των πρωτονίων να υπερισχύει του αρνητικού φορτίου των ηλεκτρονίων. Άρα αν ο ατομικός αριθμός του είναι Ζ, θα έχει Ζ-2 ηλεκτρόνια. 5. Αντιθέτως ένα ιόν αρνητικά φορτισμένο (ανιόν), με φορτίο π.χ. 3, έχει τρία ηλεκτρόνια περισσότερα από τα πρωτόνιά του, έτσι ώστε το αρνητικού φορτίο των ηλεκτρονίων να υπερισχύει του θετικού φορτίου των πρωτονίων. Άρα αν ο ατομικός του αριθμός είναι Ζ, θα έχει Ζ+3 ηλεκτρόνια. 6. Τα ιόντα δημιουργούνται με την πρόσληψη ή την αποβολή ηλεκτρονίων, και πρωτονίων. Τα πρωτόνια επειδή βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου μπορούν να μεταβληθούν μόνο με πυρηνική αντίδραση, και τότε αλλάζοντας τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του ατόμου, αλλάζει και η ταυτότητα του ατόμου.
Λυμένα παραδείγματα 1.Πόσα πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια έχει καθένα από αυτά τα επόμενα άτομα; ΛΥΣΗ 13Αl, 14 56 7 N, 26Fe 13Αl : Επειδή Ζ = 13, το ατομο του Αl εχει 13 πρωτονια στο πυρηνα του (13p), άρα και 13e γύρω από τον πυρήνα. Ο μαζικός αριθμός (Α) είναι, οπότε ισχύει : Α = Ζ + Ν ή = 13 + Ν ή Ν = 13 = 14 Άρα περιέχει στον πυρήνα του 14n. Έτσι έχουμε : Αl: 13p, 14n και 13e Ομοίως για τα υπόλοιπα άτομα βρίσκουμε : 14 7N: 7p, (14-7) =7n και 7e 56 26Fe : 26p, (56 26) = 30n και 26e 2.Πόσα πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια περιέχει καθένα από τα επόμενα ιόντα; ΛΥΣΗ 13Al 3 39, K 32 19, 16S 2 13Al 3 : Επειδή Ζ=13, το ίον Al έχει στον πυρήνα του 13p. Ο μαζικός αριθμός είναι Α=, οπότε ο πυρήνας περιέχει -13=14n. Το ίον Al έχει φορτίο +3, οπότε έχει 3 ηλεκτρόνια λιγότερα από τα πρωτόνιά του. Άρα ο αριθμός των ηλεκτρονίων του είναι 13-3=10. Τελικά έχουμε : Al : 13p, 14n και 10e.
Ομοίως για τα υπόλοιπα ιόντα βρίσκουμε: 39 19K : 19p, (39-19)=20n και 18e 32 16S 2 : 16p, (32-16)=16n και 18e ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 1.Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις επόμενες ερωτήσεις. α) Το σωματίδιο με τη μικρότερη μάζα είναι το: i) πρωτόνιο, ii) νετρονιο, iii)ηλεκτρονιο. β) Η διάφορα του μαζικού από τον ατομικό αριθμό (Α-Ζ) δείχνει τον αριθμό των: i) πρωτονίων, ii) νετρονίων, iii) ηλεκτρονίων. γ) Ποιο από τα επόμενα σωματίδια δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο; i) Το άτομο, ii)το πρωτόνιο, iii)το ιόν, iv) Ο πυρήνας. δ) Όλα τα άτομα άνθρακα (C) εχουν τον ίδιο: i) αριθμό νετρονίων, ii) αριθμό πρωτονίων, iii) μαζικό αριθμό. ε) Η ταυτότητα ενός ατόμου είναι: α.ο μαζικός του αριθμός, β.ο ατομικός του αριθμός, γ. η ατομικότητα του, δ.η μάζα του, ε.ο αριθμός των νουκλεονιων του.
2. O ατομικός αριθμός (Ζ) ενός στοιχείου εκφράζει: α) το ηλεκτρικό φορτίο του πυρήνα μετρημένο σε C, β) τον αριθμό των ηλεκτρονίων ενός ουδέτερου ατόμου, γ) τον αριθμό των νετρονίων του πυρήνα, δ) τον αριθμό των νουκλεονιων του πυρήνα, ε) τον αριθμών των πρωτονίων στον πυρήνα κάθε ατόμου του στοιχείου, στ) τον αριθμό των ηλεκτρονίων του ιόντος. 3. Σημειώστε με Σωστό ή Λάθος. α) Τα άτομα του ίδιου στοιχείου εχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων. β) Το άτομο με την μικρότερη μάζα είναι το άτομο 1 1 H. γ) Τα άτομα του ίδιου στοιχείου εχουν τον ίδιο αριθμό νετρονίων. δ Όλα τα άτομα άνθρακα εχουν την ίδια μάζα. ε) Τα άτομα του ίδιου στοιχείου εχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες. στ) Τα άτομα του ίδιου στοιχείου είναι όμοια. 4. Σημειώστε με Σωστό ή Λάθος. α) Τα ισότοπα είναι άτομα που ανήκουν στο ίδιο στοιχείο. β) Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο μαζικό και διαφορετικό ατομικό αριθμό. γ) Τα ισότοπα άτομα έχουν διαφορετική μάζα. δ) Τα ισότοπα άτομα περιέχουν στον πυρήνα τους διαφορετικό αριθμό νετρονίων. ε) Τα ισότοπα έχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες. στ) Είναι δυνατόν άτομα που εχουν τον ίδιο μαζικό αριθμό να ανήκουν σε διαφορετικά στοιχεία. ζ) Όταν σε ένα άτομο μεταβληθεί ο αριθμός των πρωτονίων του, σχηματίζεται ισότοπο άτομο. 5. Σημειώστε με Σωστό ή Λάθος στις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο άτομο 40 19 K α) Περιέχει στον πυρήνα του 19p και 21n.
β) Το ιόν Κ + περιέχει στον πυρήνα του 19p. 39 γ) Έχει ίδιες χημικές ιδιότητες με το άτομο 19 K. δ) Το ιόν Κ + έχει τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με το ιόν 17 Cl. 40 40 ε) Τα άτομα 19 K και 20 Ca εχουν ίδιες χημικές ιδιότητες. 6. Τα άτομα A 1 X 1 και A 2 είναι ισότοπα. Να σημειώσετε με Σωστό ή 2 α) Είναι άτομα του ίδιου στοιχείου, δηλαδή Χ = Ψ. Λάθος. β) Ισχύει ότι Α 1 = Α 2 και Ζ 1 Ζ 2. γ) Τα δυο άτομα εχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων. δ) Τα δυο άτομα εχουν ίδιες χημικές ιδιότητες και διαφορετική μάζα. 7. Ο μαζικός αριθμός του ατόμου ενός στοιχείου Σ είναι 39. Αν ο αριθμός των νετρονίων στον πυρήνα του είναι κατά ένα μεγαλύτερος από τον αριθμό των πρωτονίων του, να υπολογίσετε τον ατομικό αριθμό του στοιχείου Σ.... ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 1. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις επόμενες ερωτήσεις. α) Τα ισότοπα άτομα εχουν τον ίδιο: i) αριθμό νετρονίων, ii) ατομικό και τον ίδιο μαζικό αριθμό, iii) αριθμό πρωτονίων και διαφορετικό αριθμό ηλεκτρονίων, iv) αριθμό ηλεκτρονίων και διαφορετικό αριθμό νετρονίων. β) Ένα μονατομικό ιόν που έχει φορτίο 2, προκύπτει από ένα άτομο, όταν:
i) αποβάλει δυο ηλεκτρόνια, ii) αποβάλει δυο νετρόνια, iii) προσλάβει δυο ηλεκτρόνια, iv) προσλάβει δυο πρωτόνια. γ) Ένα σωματίδιο περιέχει 19 πρωτόνια, 20 νετρόνια και 18 ηλεκτρόνια. Το σωματίδιο αυτό είναι : i) άτομο, ii) μόριο, iii) θετικό ιόν, iv) ανιόν. δ) Το ανιόν S 2- περιέχει 18 ηλεκτρόνια και 16 νετρόνια. Ο μαζικός αριθμός του ατόμου του S είναι: i) 34 ii) 18 iii) 32 iv) 36 ε) Το κατιόν Mg 2+ έχει 12 νετρόνια και 10 ηλεκτρόνια. Ο μαζικός αριθμός του σωματιδίου είναι: i) 20 ii) 22 iii) 12 iv) 24 στ) Ένα σωματίδιο περιέχει 35 πρωτόνια, 44 νετρόνια και 36 ηλεκτρόνια. Το σωματίδιο αυτό είναι: i) άτομο,
ii) ανιόν με φορτίο 1, iii) κατιόν με φορτίο +1, iv) ανιόν με φορτίο 2. ζ) Ένα σωματίδιο περιέχει 14 νετρόνια, 10 ηλεκτρόνια και έχει φορτίο +3. Το σωματίδιο αυτό συμβολίζεται: 14 24 i) X 3 10 ii) X 3 10 iii) X 3 13 iv ) X 3 7 21 2. Ποσά πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια έχει καθένα από τα επόμενα άτομα; 14 56 207 235 13 Al, 7 N, 26 Fe, 82 Pb, 92 U......... 3. Ποσά πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια έχει καθένα από τα επόμενα ιόντα; 35 39 3 13 Al, Cl 17,, 32 19 K S 2 16.... 4. α) Το ιόν Ca 2+ περιέχει 20 νετρόνια και 18 ηλεκτρόνια.να βρεθεί ο ατομικός και ο μαζικός αριθμός του ατόμου Ca. β) Το ιόν F - περιέχει 10 νετρόνια και 10 ηλεκτρόνια.να βρεθεί ο ατομικός και ο μαζικός αριθμός του ατόμου F.
............ 5. Το ρουβίδιο (Rb) εχει ατομικό αριθμό 37. Να υπολογιστεί ο μαζικός αριθμός εκείνου του ισοτόπου του ρουβιδίου στον πυρήνα του οποίου περιέχονται 9 νετρόνια περισσότερα από τα πρωτόνια............. 6. Το άτομο ενός στοιχείου Σ εχει μαζικό αριθμό 84 και περιέχει στον πυρήνα του 12 νετρόνια περισσότερα από τα πρωτόνια του.ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου Σ;......