حل اسئلة 3-3

56. فيم تختلف نظائر عنصر ما، وفيم تتشابه؟

في النظائر يتشابه العدد الذري وعدد البروتونات والخواص الكيميائية، وتختلف الكتلة الذرية بسبب اختلاف عدد النيوترونات في كل نظير.

57. كيف يرتبط العدد الذري للذرات مع عدد البروتونات، وكذلك مع عدد الإلكترونات؟

العدد الذري = عدد البروتونات = عدد الإلكترونات.

58. كيف يرتبط العدد الكتلي للذرة مع عدد البروتونات، ومع عدد النيوترونات؟

العدد الكتلي = عدد البروتونات + عدد النيوترونات.

59. كيف يمكنك تحديد عدد النيوترونات في الذرة معتمداً على العدد الكتلي والعدد الذري؟

عدد النيوترونات = العدد الكتلي – العدد الذري.

60. ماذا يمثل كل من العدد المكتوب أعلى رمز عنصر 40؟ البوتاسيوم والعدد المكتوب في أسفله${}_{19}^{40}\mathrm{K}$؟

العدد المكتوب في أعلى الرمز يمثل العدد الكتلي = 40، والعدد المكتوب في أسفله يمثل العدد الذري = 19.

61. الوحدات القياسية عرف وحدة الكتل الذرية، ما فوائد تطوير وحدة الكتلة الذرية بوصفها وحدة قياسية للكتلة؟

وحدة الكتل الذرية: $\frac{1}{12}$من كتلة ذرة الكربون - 12، وهي معيار نسبي أقرب في الحجم إلى ذرات وكتل الدقائق المكونة للذرة.

62. النظائر هل العناصر التالية: $\begin{array}{l}{}_{12}^{24}\mathrm{Mg}{\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}}_{12}^{25}\mathrm{Mg}{\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}}_{12}^{26}\mathrm{Mg}\end{array}$ نظائر لعنصر واحد؟ فسِّر ذلك.

نعم، هذه العناصر متشابهة في العدد الذري = 12، ومختلفة في العدد الكتلي بسبب اختلافها في عدد النيوترونات.

63. هل وجود النظائر يناقض نظرية دالتون الذرية؟ وضح ذلك.

نعم، لأن دالتون افترض أن جميع ذرات العنصر متشابهة، والحقيقة أنها من الممكن أن تختلف في العدد الكتلي.

64. ما عدد البروتونات وعدد الإلكترونات الموجودة في ذرة عنصر عدده الذري 44؟

عدد البروتونات = عدد الإلكترونات = العدد الذري = 44.

65. الكربون C العدد الكتلي لذرة الكربون 12، والعدد الذري لها 6، ما عدد النيوترونات في نواتها؟

العدد الذري – العدد الكتلي = عدد النيوترونات = 12 – 6 = 6

66. الزئبق Hg يحتوي أحد نظائر الزئبق على 80 بروتوناً و120 نيوتروناً، ما العدد الكتلي لهذا النظير؟

العدد الكتلي = عدد البروتونات + عدد النيوترونات = 80 + 120 = 200

67. الزينون Xe لعنصر الزينون نظير عدده الذري 54، ويحتوي على 77 نيوتروناً، ما العدد الكتلي لهذا النظير؟

العدد الكتلي = العدد الذري + عدد النيوترونات = 77 + 54 = 131

68. إذا احتوت ذرة عنصر ما على 18 إلكتروناً، فما عدد البروتونات الموجودة في نواة ذرة العنصر؟

عدد البروتونات = عدد الإلكترونات = 18.

69. الكبريت S بيِّن كيف تساوي الكتلة الذرية لعنصر الكبريت 32.065 amu، إذا علمت أن للكبريت أربعة نظائر كما يلي:

الكتلة الذرية تساوي مجموع نواتج حاصل ضرب كل نظير × كتلته الذرية.

$=32.064\text{ amu }$ $=31.972\mathrm{amu}\times \frac{95.02}{100}+32.971\mathrm{amu}\times \frac{0.75}{100}+33.968\mathrm{amu}\times \frac{4.21}{100}+35.967\mathrm{amu}\times \frac{0.02}{100}$ الكتلة الذرية المتوسطة للكبريت.

70. أكمل الفراغات في الجدول 6- 3 التالي:

• عدد البروتونات = عدد الإلكترونات = العدد الذري.
• العدد الكتلي = عدد البروتونات + عدد الإلكترونات.

71. ما عدد الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات في ذرة كل من العناصر التالية؟

a. ${}_{55}^{132}\mathrm{Cs}$

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 55
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 55 – 132 = 77

b. ${}_{69}^{163}\mathrm{Tm}$

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 69
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 69 – 163= 94

c. ${}_{27}^{59}\mathrm{CO}$

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 27
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 27 – 59 = 32

d. ${}_{30}{}^{70}\mathrm{zn}$

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 30
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 30 – 70 = 40

72. مستعيناً بالجدول الدوري، ما عدد الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات في ذرة كل من العناصر التالية؟

Ga - 69 .a

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 31
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 31 – 69 = 38

F - 23 .b

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 9
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 9 – 23 = 14

Ti - 48 .c

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 22
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 22 – 48 = 26

Tl - 181 .d

• عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 81
• عدد النيوترونات = العدد الكتلي – عدد البروتونات = 81 – 181 = 100

73. مستعيناً بالجدول الدوري، ما عدد البروتونات وعدد الإلكترونات في ذرة كل من العناصر التالية؟

a. فاناديوم V

عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 23

b. منجنيز Mn

عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 25

c. إيريديوم Ir

عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 77

d. كبريت S

عدد الإلكترونات = عدد البروتونات = العدد الذري = 16

74. الجاليوم له كتلة ذرية 69.723 amu، وله نظيران في الطبيعة: جاليوم- 69 وجاليوم- 71، فأي نظير له أكبر نسبة وجود في الطبيعة؟ فسر إجابتك.

جاليوم- 69 له نسبة وجود أكبر؛ لأن الكتلة الذرية المتوسطة للجاليوم 69.723 أقرب للكتلة الذرية 69 من الكتلة الذرية 71.

75. الكتلة الذرية للفضة نظيران في الطبيعة: ${}_{47}^{107}\mathrm{Ag}$وكتلة الذرية 106.905 amu، ونسبة وجوده 52.00%، والنظير الآخر ${}_{47}^{109}\mathrm{Ag}$، وكتلة الذرية 109.905 amu، ونسبة وجودة %48.00، ما الكتلة الذرية الفضة؟

المعطيات:

${}_{47}^{107}\mathrm{Ag}$: كتلة الذرية 106.905amu، ونسبة وجوده 52.00%

${}_{47}^{109}\mathrm{Ag}$: كتلة الذرية 109.905amu، ونسبة وجودة %48.00

الحل:
تحسب الكتلة الذرية بضرب نسبة وجود كل نظير للعنصر في كتلته الذرية ثم تجمع النواتج.

الكتلة الذرية للفضة = $\left(\frac{52.00}{100}\times 106.905\mathrm{amu}\right)+\left(\frac{48.00}{100}\times 108.905\mathrm{amu}\right)$

107.865amu = 55.5906amu + 52.2744 amu

76. استعن بالبيانات المتعلقة بنظائر الكروم الأربعة المبينة في الجدول 7- 3 لحساب الكتلة الذرية للكروم.

• تحسب الكتلة الذرية بضرب نسبة وجود كل نظير للعنصر في كتلته الذرية ثم تجمع النواتج.
• 1.273amu + 5.029amu+ 43.521amu + 2.173amu = الكتلة الذرية المتوسطة للكروم 51.996 amu =