DWMED

2023:

Pierwszą energią jonizacji nazywamy taką ilość energii, jaką należy dostarczyć do atomu, aby oderwać od niego jeden elektron. W przypadku odrywania kolejnych elektronów mówimy wówczas kolejno o drugiej, trzeciej oraz n-tej energii jonizacji. W tabeli zebrano dane na temat wartości pierwszej i drugiej energii jonizacji pięciu kolejnych litowców.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Druga energia jonizacji potasu ma wartość ponad 2,5-krotnie większą od drugiej energii jonizacji wapnia.

Wyjaśnij, jaka jest tego przyczyna?

Pierwszą energią jonizacji nazywamy taką ilość energii, jaką należy dostarczyć do atomu, aby oderwać od niego jeden elektron. W przypadku odrywania kolejnych elektronów mówimy wówczas kolejno o drugiej, trzeciej oraz n-tej energii jonizacji. W tabeli zebrano dane na temat wartości pierwszej i drugiej energii jonizacji pięciu kolejnych litowców.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Wyjaśnij, dlaczego pierwsza energia jonizacji ma zawsze mniejszą wartość od wartości drugiej energii jonizacji?

Pierwszą energią jonizacji nazywamy taką ilość energii, jaką należy dostarczyć do atomu, aby oderwać od niego jeden elektron. W przypadku odrywania kolejnych elektronów mówimy wówczas kolejno o drugiej, trzeciej oraz n-tej energii jonizacji. W tabeli zebrano dane na temat wartości pierwszej i drugiej energii jonizacji pięciu kolejnych litowców.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Wyjaśnij, dlaczego wartość pierwszej energii jonizacji maleje wraz ze wzrostem masy atomowej litowca?

Pod literami A÷E kryją się symbole pięciu pierwiastków chemicznych. Wiadomo, że pierwiastek A ma trzy powłoki elektronowe i tworzy dwuujemne jony proste. Drobina powstała w wyniku przyłączenia jednego elektronu do pierwiastka B jest izoelektronowa z atomem argonu. W skróconej konfiguracji elektronowej pierwiastka C jest w sumie 16 elektronów opisanych orbitalami s, p i d, a jego masa atomowa jest mniejsza od masy atomowej kryptonu. Pierwiastek D ma największe powinowactwo elektronowe spośród wszystkich znanych nam pierwiastków. Pierwiastek E jest niemetalem, a jego atomy mają o jedną powłokę elektronową więcej niż atomy pierwiastka C i (w stanie podstawowym) parzystą liczbę elektronów niesparowanych.

W tabeli poniżej zebrano informacje na temat wartości pierwszej oraz drugiej energii jonizacji pierwiastków A÷E.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

Uzupełnij powyższą tabelę, wpisując w puste pola nazwy (lub symbole) rozszyfrowanych przez Ciebie pierwiastków chemicznych.

Wyjaśnij, dlaczego dla atomu wodoru nie wyznaczono wartości drugiej energii jonizacji?

Dany jest zbiór pewnych indywiduów chemicznych:

NH₄⁺, Cu, Hg₂²⁺, Na⁺, CN^–, SO₄^2–, HPO₄^2–, O₂, Br^–, Se.

Pogrupuj wymienione drobiny na wzory oraz symbole chemiczne. Uzupełnij tabelę.

Miedź występuje w postaci dwóch izotopów różniących się dwoma neutronami, przy czym lżejszy z nich ma 34 takie cząstki elementarne.

Określ liczbę protonów, neutronów, elektronów oraz nukleonów znajdujących się w jednym atomie cięższego z izotopów miedzi.

Wirujące wokół osi jądro atomowe wytwarza pole magnetyczne i ma moment pędu zwany spinem jądrowym (spinowym momentem pędu), którego wartość zależy od wartości jądrowej spinowej liczby kwantowej (I). Wartość I ściśle powiązana jest ze składem jądra atomowego nuklidu, co w sposób schematyczny przedstawiono w tabeli:

Właściwości magnetyczne izotopów wykorzystuje się między innymi w spektroskopii NMR, która jest popularną techniką analityczną. Za jej pośrednictwem badana jest na przykład struktura związków chemicznych, przy czym gdy dla danego jądra atomowego wartość I równa jest zero, wówczas nie wykazuje ono czynności w spektroskopii NMR.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Dany jest zestaw wybranych nuklidów: ²H, ³H, ¹¹B, ¹²C, ¹⁶O, ¹⁹F, ²⁸Si, ³²S, ³⁵Cl, ¹²⁷I.

Spośród wymienionych nuklidów wpisz do tabeli te, które spełniają opisane w niej warunki:

Wirujące wokół osi jądro atomowe wytwarza pole magnetyczne i ma moment pędu zwany spinem jądrowym (spinowym momentem pędu), którego wartość zależy od wartości jądrowej spinowej liczby kwantowej (I). Wartość I ściśle powiązana jest ze składem jądra atomowego nuklidu, co w sposób schematyczny przedstawiono w tabeli:

Właściwości magnetyczne izotopów wykorzystuje się między innymi w spektroskopii NMR, która jest popularną techniką analityczną. Za jej pośrednictwem badana jest na przykład struktura związków chemicznych, przy czym gdy dla danego jądra atomowego wartość I równa jest zero, wówczas nie wykazuje ono czynności w spektroskopii NMR.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Ustal, czy jądro atomowe tlenu-31 ma wartość spinowej liczby kwantowej równą 1. Uzasadnij odpowiedź.

Wirujące wokół osi jądro atomowe wytwarza pole magnetyczne i ma moment pędu zwany spinem jądrowym (spinowym momentem pędu), którego wartość zależy od wartości jądrowej spinowej liczby kwantowej (I). Wartość I ściśle powiązana jest ze składem jądra atomowego nuklidu, co w sposób schematyczny przedstawiono w tabeli:

Właściwości magnetyczne izotopów wykorzystuje się między innymi w spektroskopii NMR, która jest popularną techniką analityczną. Za jej pośrednictwem badana jest na przykład struktura związków chemicznych, przy czym gdy dla danego jądra atomowego wartość I równa jest zero, wówczas nie wykazuje ono czynności w spektroskopii NMR.

Na podstawie: W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2012.

Najmniejszą niezerową wartość I mają jądra tych nuklidów, których liczba nukleonów jest nieparzysta.

Oceń, którego z izotopów azotu jądro ­atomowe – ¹⁴N czy ¹⁵N ma większą wartość spinowej liczby kwantowej? Uzasadnij odpowiedź.

Konfigurację walencyjną atomów nuklidu ²¹⁹At można przedstawić w postaci 6s²6p⁵.

Podaj wartości liczb kwantowych – głównej (n), pobocznej (l), magnetycznej (m) oraz magnetycznej spinowej (ms), jakie opisują niesparowany elektron w atomie nuklidu ²¹⁹At.

Lit jest pierwiastkiem, który występuje w postaci dwóch izotopów różniących się jednym neutronem. Lżejszy z nich stanowi 7,5%  wszystkich atomów tego pierwiastka.

Wykonując stosowne obliczenia ustal liczby masowe obu izotopów litu.

Naturalnie występujący w przyrodzie tlen jest mieszaniną trzech izotopów. Najlżejszy z nich w jądrze atomowym ma 8 neutronów i stanowi 99,757% tego pierwiastka chemicznego. Kolejne dwa izotopy różnią się od siebie jednym neutronem, a najcięższy z nich ma 10 takich cząstek elementarnych. Masa atomowa tlenu wynosi 16,0045 u.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Ustal skład izotopowy tlenu naturalnie występującego w przyrodzie. Obliczenia prowadź z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku.

Naturalnie występujący w przyrodzie tlen jest mieszaniną trzech izotopów. Najlżejszy z nich w jądrze atomowym ma 8 neutronów i stanowi 99,757% tego pierwiastka chemicznego. Kolejne dwa izotopy różnią się od siebie jednym neutronem, a najcięższy z nich ma 10 takich cząstek elementarnych. Masa atomowa tlenu wynosi 16,0045 u.

Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2013.

Oblicz bezwzględną masę cząsteczki tlenu złożonej z dwóch najlżejszych jego izotopów.