1

Budowa atomu i promieniotwórczość

Poziom podstawowy
Informacja do zadań 1 i 2.
Konfigurację elektronową atomu glinu w stanie podstawowym można przedstawić
następująco:

1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

1

(K

2

L

8

M

3

)

1.

Przepisz ten fragment konfiguracji elektronowej atomu glinu, który odnosi się do
elektronów walencyjnych.

2.

Podaj trwały stopień utlenienia, który glin przyjmuje w związkach chemicznych.

3.

Dane są indywidua chemiczne:

E

23

11

,

+

E

39

19

,

−

2

79

34

E

. Określ liczbę cząstek elementarnych

[protonów, neutronów i elektronów], które je tworzą.

4.

Pierwiastek X ma konfigurację 1s

2

2s

2

2p

5

. Można o nim powiedzieć, że:

a)

Jest położony w układzie okresowym w ….. grupie i w …… okresie.

b)

Jest ………….. .

c)

Jego maksymalny stopień utlenienia wynosi ….., a najniższy ….. .

d)

Tworzy trwały jon prosty o symbolu ….. .

e)

Ma charakter …………. .

f)

Tworzy tlenek o wzorze sumarycznym …….. i wodorek o wzorze sumarycznym ….. .

5.

Spośród podanych niżej jonów wybierz te, które posiadają identyczną konfigurację
elektronową: Ca

2+

, Al

3+

, S

2─

, B

3+

, Cl

─

.

6.

Przedstaw konfigurację elektronową atomu, który składa się z 34 cząstek elementarnych,
w tym 12 neutronów.

7.

Przedstaw konfigurację elektronową Si, F

─

i Al

3+

za pomocą liczb kwantowych.

8.

Brom występuje w postaci dwóch izotopów: Br

79

35

i

Br

81

35

. Wybierz zawartość procentową

każdego z nich w ogólnej masie bromu, jeśli jego masa atomowa wynosi 79,9 u.
a)

%

55

79

35

=

Br

i

%

45

81

35

=

Br

b)

%

6

,

50

79

35

=

Br

i

%

4

,

49

81

35

=

Br

c)

%

3

,

52

79

35

=

Br

i

%

7

,

47

81

35

=

Br

d)

%

2

,

49

79

35

=

Br

i

%

8

,

50

81

35

=

Br

9.

Rdzeń atomowy nuklidu krzemu Si

28

14

składa się z:

a) 38 cząstek elementarnych

b) 28 cząstek elementarnych

c) 42 cząstek elementarnych

d) 10 cząstek elementarnych

10. Prawidłowy zapis konfiguracji walencyjnej tlenu w stanie wzbudzonym przedstawiony

jest schematem:
a) 2s

2

2p

3

3d

1

b) 2s

1

2p

3

3d

2

c) obydwie konfiguracje podane w punktach a i b są prawidłowe.
d) tlen nie może ulegać wzbudzeniu, ponieważ w powłoce walencyjnej nie ma wolnej
podpowłoki, na którą mogłyby być przeniesione elektrony.

11. Która seria promieniowania doprowadzi do powstania tego samego pierwiastka, który

został poddany promieniowaniu? Promieniowanie:

a) α, β

─

, β

─

b) β

─

, α, α

c) α, β

─

, γ

d) α, β

─

, bombardowanie neutronami

12. Ustal, jaki trwały izotop powstanie, jeżeli

Bi

212

83

ulegnie kolejno przemianom α i β

─

.

Zapisz równania reakcji.

13. Okres półtrwania

Ra

224

88

wynosi 3,6 dnia. Oblicz ile gramów izotopu ulegnie rozpadowi

po upływie 18 dni, jeśli pierwotna masa próbki wynosiła 160 g.

2

14. Okres połowicznego rozpadu pewnego pierwiastka wynosi 5 lat. Próbka tego pierwiastka

po 15 latach przemian miała masę 0,05 g. Jaka była masa tej próbki w stanie
początkowym?

Poziom rozszerzony
1.

Dokonaj przyporządkowania podanych niżej par nuklidów, przedstawionych wzorami
ogólnymi do odpowiedniej grupy izotopów, izobarów i izotonów.
a)

X

30

14

i Y

32

16

b) E

35

17

i E

37

17

c) Z

32

18

i E

32

17

2. Podaj trzy drobiny (atom, anion i kation) o następującej konfiguracji elektronowej:

1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

6

.

3. Konfiguracja elektronów walencyjnych w atomie jest następująca: 3d

2

4s

2

. Podaj wartości

liczb kwantowych (n, l, m i m

s

) opisujących stany kwantowe tych elektronów.

4. Podane wartości liczb kwantowych charakteryzują elektrony walencyjne atomu pewnego

pierwiastka:

n

3

3

3

3

3

4

l

2

2

2

2

2

0

m

-2

-1

0

1

2

0

m

s

½

½

½

½

½

½

Ustal przynależność pierwiastka do bloku konfiguracyjnego oraz określ jego położenie w
układzie okresowym.

5. Ustal, ile neutronów znajduje się w cząsteczce ciężkiej wody o wzorze DTO i masie

cząsteczkowej M = 21u.

6. Określ przynależność pierwiastków do bloku konfiguracyjnego, wiedząc, że ich atomy

mają następującą konfigurację elektronów walencyjnych: X – ns

2

np

3

i Y – (n-1)d

5

ns

1

.

7. Napisz, jakie główne czynniki decydują o trwałości jąder atomowych.
8. Przedstaw konfigurację elektronową atomu manganu

25

Mn. Podaj możliwe stopnie

utlenienia manganu w związkach chemicznych.

9. Przedstaw konfiguracje elektronowe jonów: Na

+

, Ca

2+

, Al

3+

, Cl

─

, S

2─

, Fe

3+

, Cr

3+

i Cu

2+

i

porównaj je z konfiguracjami odpowiednich atomów.

10. Przyporządkuj liczbie kwantowej cechę orbitalu, jaką określa:

Liczba kwantowa

Cecha orbitalu

1. główna

I. orientacja przestrzenna

2. orbitalna

II. wielkość konturu

3. magnetyczna

III. kształt konturu

11. Ustal, wykonując obliczenia, ile razy zmalała zawartość izotopu węgla C-14 w drewnie,

które pochodzi z drzewa obumarłego przed 11460 laty. Okres półtrwania tego izotopu
węgla wynosi 5730 lat.

12. Schemat ilustruje fragment torowego szeregu promieniotwórczego. Jakim przemianom

ulegają jądra kolejnych pierwiastków ? Zapisz reakcje rozpadu.

Th

232

90

→

Ra

228

88

→

Ac

228

89

→

Th

228

90

→

Ra

224

88

→

Rn

220

86

13. Przemiana uranu jest przykładem procesu rozszczepienia jądra:

U

235

92

+ n

1

0

→

Ba

141

56

+ 3 n

1

0

+ E

A

Z

Określ E

A

Z

.

14. Podaj, ile cząstek α i β

─

wyemituje atom ołowiu

Pb

208

82

, przemieniając się w atom rtęci

Hg

200

80

. Przedstaw kolejne etapy schematycznym równaniem.

15.

Pierwiastek A ma konfigurację elektronową: [Ar]3d

10

4s

2

4p

5

. Dwudodatni jon pierwiastka B ma

taką samą konfigurację elektronową jak jednoujemny jon pierwiastka A. Napisz wzór chemiczny
związku utworzonego z tych dwóch pierwiastków.

16. Pewien izotop ma liczbę masową 196, a 60,2% nukleonów stanowią neutrony. Ile elektronów

znajduje się w dwudodatnim kationie tego pierwiastka