Рассмотрим вариант решения задания из учебника Кузнецова, Лёвкин, Шаталов 11 класс, Просвещение: Проблема. Почему значения относительных атомных масс элементов, указанные в Периодической системе, — дробные величины? Почему некоторые химические элементы (какие?) расположены в Периодической системе вопреки возрастанию значений этой величины? Значения относительных атомных масс элементов, указанные в Периодической системе – дробные величины, потому что относительная атомная масса – это не масса одного атома, а среднестатистическое значение масс всех стабильных изотопов данного элемента, с учетом их распространенности в природе. Поскольку атомы каждого элемента существуют в виде различных изотопов (атомов с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов), и каждый изотоп имеет свою массу, то среднее значение получается дробным. Например, хлор имеет два стабильных изотопа: хлор-35 (распространенность в природе 75,5%) и хлор-37 (распространенность в природе 24,5%). С учетом этого относительная атомная масса хлора составляет примерно 35,5: 35 · 0,755 + 37 · 0,245 = 35,5 Элементы в Периодической системе расположены не по возрастанию относительной атомной массы, а по возрастанию заряда ядра, которое и определяет свойства элементов. Например, изотопы калия 4019K и аргона 4018Ar имеют одинаковую массу (40), но разный заряд ядра (+19 у калия, +18 у аргона), и соответственно, разные свойства. Кроме пары K – Ar, аналогичным образом в Периодической системе Менделеева расположены Te – I (теллур, имеющий относительную атомную массу 128, стоит раньше иода с атомной массой 127), актиноиды Th – Pa (торий, имеющий относительную атомную массу 232, стоит раньше проактиния с атомной массой 231) и U – Np (уран, имеющий относительную атомную массу 238, стоит раньше нептуния с атомной массой 237). Задание. Дайте определение понятия «относительная молекулярная масса» и объясните, как её рассчитать. Относительная молекулярная масса (Mr) – это безразмерная физическая величина, показывающая, во сколько раз абсолютная масса молекулы больше 1/12 массы атома углерода 12C. Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы, умноженных на соответствующие индексы. Например: Mr(CaCl2) = Ar(Ca) + 2Ar(Cl) = 40 + 2 · 35,5 = 111 Что такое количество вещества? Какие химические формулы используют для вычисления количества вещества? Количество вещества (n) – это физическая величина, характеризующая число структурных единиц, содержащихся в веществе, выраженная в молях. Количество вещества находится по формулам: n=m/M, где m – масса вещества, M – молярная масса вещества; n= V/Vm, где V – объем вещества, Vm – молярный объем вещества; n=N/ NA, где N – число частиц вещества, NA – число Авогадро.
