|
Naturalny azot składa się z izotopów N-14; N-15, a naturalny tlen z O-16; O-17 iO-18. Ile różnych postaci cząsteczek zawiera NO2?
Odp.
W takim przypadku każdy izotop azotu ma możliwość łączenia się z każdym izotopem tlenu. Można wyróżnić następujące kombinacje:
N-14+O-16+O-16;
N-14+O-16+O-17;
N-14+O-16+O-18;
N-14+O-17+O17;
N-14+O-17+O18;
N-14+O-18+O18.
Dokładnie ta sama kombinacja w przypadku izotopu N-15 da w sumie 12 różnych tlenków azotu(IV)
Obliczyć masę atomową pierwiastka stanowiącego mieszaninę dwóch izotopów o liczbach masowych 69 (60,2%) i 71 (39,8%). Odszukać ten  Pierwiastek w układzie okresowym.
Odp.
Masa atomowa jest średnią ważoną mas jego izotopów. Średnia ważona, w przeciwieństwie do średniej matematycznej uwzględnia ilości poszczególnych izotopów. Np. gdy mamy 2 kulki, jedna waży 1g, a druga 2g, to średnia masa wynosi 1,5g. Ale gdy jest 10 kulek, każda o masie 1g i 20 kulek, każda o masie 2g, to średnia masa kulki wynosi (10x1+20x2)/30=1,67g i jest to średnia ważona.
Z definicji procenta: stężenie procentowe określa jaka ilość substancji przypada na 100g całości (pro cent - na 100). Czyli roztwór x% oznacza, że w 100g roztworu znajduje się x g substancji. Na 100 atomów przypada 60,2 atomu o masie 69, oraz 39,8 atomu o masie 71. Średnia ważona, czyli masa atomowa  . W układzie okresowym znajdujemy, że pierwiastkiem o masie atomowej 69,8u jest gal (Ga).
Zadanie 1
Które pierwiastki tworzą wodorki typu EH3, a ich atomy mają trzy powłoki? Odp.
Bardzo użyteczną informację na temat wartościowości pierwiastków można wywnioskować z ich położenia w układzie okresowym pierwiastków. Istnieje pojęcie maksymalnej wartościowości względem tlenu, oraz wartościowości względem wodru. Ta ostatnia wartościowość nosi też nazwę wiązalności normalnej (pojęcie bardzo użyteczne w chemii organicznej). Wartościowość względem tlenu w układzie okresowym równa jest nr grupy, dla grup od 1 do 7 oraz dla grup od 12 do 17 równa jest nr grupy pomniejszonej o 10. Wartościowość względem wodoru oznacza ilość elektronów jaką atom musi oddać/pobrać by atom uzyskał konfiguracje najbliższego gazu szlachetnego. Chociaż pojęcia te tyczą się pierwiastków grup głównych, to pojęcie maksymalnej wartościowości względem tlenu sprawdza się również dla pierwiastków grup pobocznych: nr grupy | 1 IA | 2 IIA | 13 IIIA | 14 IVA | 15 VA | 16 VIA | 17 VIIA | maks. wartościowość względem tlenu | 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| wartościowość względem wodoru | 1
| 2
| 3
| 4
| 3
| 2
| 1
|
Z tabelki widać, że wodorki typu EH3 tworzą pierwiastki grupy 13 i 15. Jeśli atomy mają trzy powłoki elektronowe, to pierwiastki te muszą leżeć w III okresie. Są to glin i fosfor AlH3 – glinowodór oraz pH3 – fosforowodór (fosforiak).
Zadanie 2
Naturalny azot składa się z izotopów N-14; N-15, a naturalny tlen z O-16; O-17 iO-18. Ile różnych postaci cząsteczek zawiera NO2? Odp.
W takim przypadku każdy izotop azotu ma możliwość łączenia się z każdym izotopem tlenu. Można wyróżnić następujące kombinacje:
N-14+O-16+O-16;
N-14+O-16+O-17;
N-14+O-16+O-18;
N-14+O-17+O17;
N-14+O-17+O18;
N-14+O-18+O18.
Dokładnie ta sama kombinacja w przypadku izotopu N-15 da w sumie 12 różnych tlenków azotu(IV)
Zadanie 3
Jaki ładunek elektryczny będą wykazywały jony: potasu, magnezu, bromu, siarki, glinu i telluru? Odp.
Każdy atom dąży do uzyskania oktetu na ostatniej powłoce. W tym celu oddaje lub przyjmuje odpowiednia ilość elektronów. Ta ilość zależna jest od ilości elektronów walencyjnych w wolnym atomie. Jeśli jest ich mniej niż 4, to łatwiej atomowi jest oddać elektrony niż pobrać je od innego atomu. Jeśli w atomie jest więcej niż 4 elektrony walencyjne, to atomowi łatwiej pobrać elektrony od innego atomu, niż je oddać. Atom staje się anionem.
Potas – K leży w I grupie, posiada jeden elektron walencyjny. Oddaje go i staje się jonem K+
Magnez – Mg leży w 2 grupie, posiada 2 elektrony walencyjnych, które oddaje i staje się jonem Mg2+
Brom – Br leży w 17 grupie, posiada 7 elektronów walencyjnych, pobiera 1 elektron i staje się jonem Br-
Siarka – S leży w 16 grupie, posiada 6 elektronów walencyjnych, pobiera 2 elektrony i staje się jonem S2-
Glin – Al leży w 13 grupie, posiada 3 elektrony walencyjne, oddaje je i staje się jonem
Al3+
Tellur – Te leży w 16 grupie, posiada 6 elektronów walencyjnych, pobiera 2 elektrony i staje się jonem Te2-
Zadanie 4
Ile rodzajów cząsteczek powstanie w reakcji jednowartościowego pierwiastka A stanowiącego mieszaninę dwóch izotopów (A-1 10% i A-2 90%) z jednowartościowym pierwiastkiem B stanowiącym również mieszaninę dwóch izotopów (B-1 30% i B-2 70%)? Oblicz, jaki procent stanowi każdy rodzaj cząsteczek w produkcie reakcji. Odp.
Jeżeli pierwiastki A i B są jednowartościowe, to tworzą się połączenia typu AB. W mieszaninie izotopów (A1 i A2) oraz (B1 i B2) każdy reaguje z każdym dając następujące możliwości: | A1B1 | A1B2 | A2B1 | A2B2 | | Prawdopodobieństwo spotkania się cząsteczek A1 z B1 jest równe iloczynowi prawdopodobieństwa występowania tych cząsteczek (składowi izotopowemu) | | 0,1.0,3=0,03 | 0,1.0,7=0,07 | 0,9.0,3=0,27 | 0,9.0,7=0,63 | Skład procentowy: A1B1 3%; A1B2 7%; A2B1 27%; A2B2 63%. |
Chemia Nieorganiczna 
