Isotopes, electron structure and ionisation evidence
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| isotopes/ˈaɪsətəʊps/ | đồng vị |
| atomic number/əˈtɒmɪk ˈnʌmbə/ | số hiệu nguyên tử |
| relative abundance/ˈrelətɪv əˈbʌndəns/ | tỷ lệ phong phú tương đối |
| ionisation energy/ˌaɪənaɪˈzeɪʃn ˈenədʒi/ | năng lượng ion hóa |
Tại sao khối lượng của clo không phải là số nguyên?
- Các nguyên tử clo có thể có cùng số proton nhưng khác khối lượng. Các đồng vị này khác nhau về số neutron, không phải số proton.
- Dự đoán phổ khối lượng sẽ hiển thị như thế nào cho mẫu chứa hai đồng vị trước khi tính khối lượng trung bình.
Đếm hạt trước khi sử dụng khối lượng
- Số hiệu nguyên tử Z đếm số proton; số khối A đếm số proton cộng số neutron. Đối với clo-37, Z = 17, nên số neutron = 37 − 17 = 20.
- Ion clorua Cl⁻ có 18 electron. Electron dư chỉ thay đổi điện tích, không thay đổi số proton hay neutron. Khối lượng nguyên tử tương đối là giá trị trung bình so với một phần mười hai khối lượng nguyên tử carbon-12.
An isotope has Z = 29 and A = 65. How many neutrons does its nucleus contain?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Neutrons = A − Z = 65 − 29 = 36. Ion charge, if present, would affect electron count only.
weighed mỗi đồng vị theo độ phong phú
- Độ phong phú tương đối đo lường mức độ đóng góp của mỗi đồng vị. Đối với 75% clo-35 và 25% clo-37, khối lượng trung bình có trọng số là (35 × 75 + 37 × 25)/100 = 35.5.
- Khối lượng trung bình là 35.5 không có nghĩa là một nguyên tử clo riêng lẻ chứa nửa neutron. Nếu gallium-69 và gallium-71 có khối lượng trung bình 69.8, gọi phân số của gallium-71 là x: 69(1 − x) + 71x = 69.8; x = 0.40.
Đối với một nguyên tố chưa quen có các đồng vị 63 và 65 ở 70% và 30%, khối lượng trung bình = 63 × 0.70 + 65 × 0.30 = 63.6. Kiểm tra xem giá trị trung bình nằm giữa hai khối lượng đồng vị và gần hơn với đồng vị có độ phong phú cao hơn.
Isotopes of masses 10 and 11 have abundances 20% and 80%. Calculate relative atomic mass.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Weighted mean = (10 × 20 + 11 × 80)/100 = 10.8. It is nearer 11, the more abundant isotope.
Sử dụng bằng chứng ion hóa để giải thích cấu trúc
- Năng lượng ion hóa là năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron khỏi mỗi nguyên tử trong một mol nguyên tử khí, tạo thành một mol ion khí 1+: X(g) → X⁺(g) + e⁻. Sử dụng các loài khí và điện tích đã cho.
- Một bước nhảy lớn giữa các năng lượng ion hóa liên tiếp đánh dấu việc loại bỏ electron từ lớp vỏ bên trong. Bước nhảy sau lần loại bỏ thứ hai hỗ trợ giả thuyết hai electron lớp ngoài; bảy mức năng lượng cung cấp riêng lẻ không đủ để xác định chu kỳ.
Which equation represents first ionisation energy?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
First ionisation starts from gaseous neutral atoms and removes one electron. Starting from a 1+ ion describes second ionisation.
A large jump after the second successive ionisation uniquely identifies the period.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The jump supports two outer electrons. Several periods can contain elements with two outer electrons; additional evidence is needed.
Giải thích xu hướng với sự cạnh tranh đúng đắn
- Dọc theo một chu kỳ, điện tích hạt nhân tăng thường làm tăng năng lượng ion hóa đầu tiên. Một phân lớp mới có năng lượng cao hơn giải thích sự giảm từ Mg sang Al; lực đẩy giữa các electron 3p ghép đôi giải thích sự giảm từ P sang S.
- Dọc theo một nhóm, khoảng cách lớn hơn và hiệu ứng chắn thường lấn át điện tích hạt nhân tăng. Nêu rõ yếu tố nào thay đổi và nó ảnh hưởng đến lực hút như thế nào; không gọi lực đẩy electron là hiệu ứng chắn bổ sung bởi lớp vỏ bên trong.
Khối lượng nguyên tử trung bình là 35.5 không mô tả một nguyên tử có nửa neutron. Đó là giá trị trung bình có trọng số theo độ phong phú dành cho một mẫu gồm các đồng vị nguyên vẹn.
Đếm các hạt, cân nặng các đồng vị, sau đó giải thích việc loại bỏ electron dựa trên lực hút hạt nhân, khoảng cách, hiệu ứng chắn và mức chiếm đầy phân lớp. Bằng chứng về electron lớp ngoài không tự động xác định mọi đặc điểm của nguyên tử.
Why is sulfur first ionisation energy lower than phosphorus despite its greater nuclear charge?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Phosphorus has three singly occupied 3p orbitals; sulfur pairs two electrons in one 3p orbital. The increased electron repulsion explains the decrease.