BUDOWA ATOMU, PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ

Zadanie 1.

Obliczyć zawartość procentową dwóch izotopów chloru, wiedząc, że liczby masowe tych izotopów wynoszą 35 i 37, a doświadczalnie obliczona masa atomowa chloru wynosi 35,5 u.

Zadanie 2.

Jaki jest ładunek jądra atomu siarki? Czy jądra wszystkich izotopów siarki mają taki sam ładunek?

Zadanie 3.

Podać liczbę elektronów, nukleonów, protonów i neutronów w następujących nuklidach:

Zadanie 4.

Posługując się zapisem
(gdzie E - symbol pierwiastka, A - liczba masowa, Z - liczba atomowa) zapisz:

- miedź - 65

- węgiel - 12

- wodór - 2

- chlor - 35

Zadanie 5.

Czy mogą istnieć:

1. różne pierwiastki o tej samej liczbie atomowej?

2. Różne nuklidy o tej samej liczbie atomowej?

3. Różne nuklidy o tej samej liczbie masowej?

Zadanie 6.

Oblicz zawartość procentową dwóch izotopów boru, jeżeli masa atomowa boru wynosi 10,81 u , jeden z izotopów ma w jądrze 5 neutronów, a drugi 6.

Zadanie 7.

Oblicz masę atomową pierwiastka stanowiącego mieszaninę dwóch izotopów o liczbach masowych: 69 (60,2%) i 71 (39,8%). Odszukaj ten pierwiastek w układzie okresowym

Zadanie 8.

Miedż jest mieszaniną dwóch izotopów, z których jeden zawiera 34 neutrony i stanowi 69,1 % mieszaniny. Oblicz liczby masowe obu izotopów, jeżeli masa atomowa miedzi wynosi 63,55 u.

Zadanie 9.

Oblicz masę atomową pierwiastka stanowiącego mieszaninę trzech izotopów o liczbach masowych 28 (92,2%), 29 (4,7%), 30 (3,1%). Odszukaj ten pierwiastek w układzie okresowym.

Zadanie 10.

Do opisu budowy atomu używane są pojęcia: cząstki elementarne, proton, neutron, elektron, nukleon, liczba atomowa, liczba masowa, rdzeń atomowy, konfiguracja elektronowa. Niektóre z nich są bezpośrednio związane z jądrem atomowym.

Z podanych wyżej określeń wybierz trzy bezpośrednio związane z jąderm atomowym.

Zadanie 11.

Mangan występuje w przyrodzie w postaci jednego trwałego izotopu o liczbie masowej 55.

Korzystając z układu okresowego, podaj, ile i jakich cząstek elementarnych tworzy jądro atomu manganu.

Zadanie 12.

Krzem jest jednym z najbardziej rozprzestrzenionych w przyrodzie pierwiastków. Występuje w postaci trzech trwałych izotopów: krzem - 28 (92,23%), krzem - 29 (4,67%) oraz krzem - 30. Do wytwarzanych sztucznie należą między innymi promieniotwórcze izotopy: krzem - 27 i krzem 32.

1. oblicz średnią masę atomową naturalnego krzemu.

2. Krzem - 27 (
   ) ulega rozpadowi promieniotwórczemu
   , natomiast krzem - 32 (
   ) rozpadowi
   . Podaj symbole pierwiastków, których jądra atomowe powstają w wyniku tych rozpadów promieniotwórczych. Zastosuj zapis
   

3. Izobary to atomy różnych pierwiastków o tej samej wartości liczby masowej. Odszukaj w układzie okresowym trwałe izobary przedstawionych w informacji wstępnej promieniotwórczych izotopów krzemu. Podaj ich symbole - zastosuj zapis
   .

4. Okres połowicznego rozpadu promieniotwórczego izotopu
   wynosi 100 lat. Oblicz ile miligramów tego izotopu pozostanie z próbki o masie 1g po upływie 300 lat.

Zadanie 13.

emituje cząstki
. Czas połowicznego rozpadu - 37,5 minuty. Oblicz po jakim czasie 1g nuklidu
zmniejszy swą masę do 0,25g.

Zadanie 14.

Okres połowicznego zaniku pierwiastka wynosi 5 dni, a jego masa początkowa wynosi 16. Ile tego pierwiastka rozpadnie się w ciągu 15 dni?

Zadanie 15.

W wyniku bombardowania jąder atomów berylu
cząstkami α powstają atomy węgla
oraz: ……………

Zadanie 16.

Wiedząc że okres połowicznego rozpadu izotopu
wynosi około 5500 lat, oblicz wiek organicznych szczątków kopalnych, w których stwierdzono ośmiokrotnie niższą zawartość
niż w atmosferze.

Zadanie 17.

W wyniku przemian promieniotwórczych jądro uranu
przekształca się w jądro toru
. Ile cząstek α i ile cząstek β^- zostało wyemitowanych podczas tych przemian?

Zadanie 18.

Masa próbki pewnego izotopu promieniotwórczego zmniejszyła się szesnastokrotnie w ciągu 16 lat. Ile wynosi okres połowicznego zaniku tego izotopu

Zadanie 19.

Uran - 235 uległ dwóm przemianom α i jednej przemianie β^-. Jaki nuklid pojawił się w wyniku tego procesu?

Zadanie 20.

W naczyniu znajduje się 0,05 g radonu. Okres półtrwania tego pierwiastka wynosi około 4 dni. Ile gramów radonu pozostanie w naczyniu po 12 dniach?

Zadanie 21.

Liczba neutronów w jądrze atomu o masie 196 u jest 1,5 razy większa od liczby zawartych w nim protonów. Ustal liczbę elektronów w atomie tego pierwiastka i podaj nazwę tego pierwiastka.

Zadanie 22.

Z podanych zdań wybierz zdanie fałszywe:

1. Proton jest trwałą cząstką elementarną.

2. Proton ma dodatni ładunek elektryczny.

3. Masa protonu jest około 1836 razy mniejsza od masy elektronu.

4. Proton wchodzi w skład jądra atomowego.

Zadanie 23.

Jaka jest liczba atomowa atomu tworzącego jon typu X²⁺, jeżeli jego liczba masowa wynosi 60, a w jego jądrze znajduje się 33 neutronów?

Zadanie 24.

Okres półtrwania jodu-131 wynosi około 8 dni. Narysować wykres ilustrujący zmiany masy, jakie następują w ciągu 24 dni w próbce zawierającej początkowo 12 mg radonu. Odczytać z wykresu, ile miligramów tego radionuklidu pozostanie po 12 dniach.

Zadanie 25.

Oblicz zawartość procentową dwóch izotopów występujących w naturalnym potasie: ³⁹K i ⁴⁰K. Masa atomowa potasu wynosi 39,10 u.

Zadanie 26.

Niżej podano kilka cech, które można przypisać cząstce elementarnej:

A. występuje w jądrze atomowym,

B. występuje w powłoce elektronowej,

C. ma dodatni ładunek elektryczny,

D. ma ujemny ładunek elektryczny,

E. nie ma ładunku elektrycznego,

F. ma masę około 1 u,

G. ma masę około 1/1840 u.

Protonowi można przypisać cechy:

a) A, C, F c) A, D, G

b) B, D, G d) A, E, F

Zadanie 27.

Izotopy są to:

a) zbiory atomów o takiej samej liczbie nukleonów;

b) zbiory atomów o takiej samej liczbie atomowej, lecz różniące się liczbą masową;

c) zbiory atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze, lecz różniące się liczbą neutronów;

d) dwie odpowiedzi są poprawne.

Zadanie 28.

Bor jest mieszaniną 81% izotopu ¹¹B i 19% ¹⁰B. Średnia masa atomowa boru wynosi:

a) 11,81 u

b) 16 u

c) 10,81 u

d) 20 u

Zadanie 29.

Jądro promieniotwórczego radu
ulega kolejno dwóm przemianom , a następnie trzem przemianom ^-. Określ skład jądra atomowego powstającego w wyniku tych przemian.

Zadanie 30.

Atom pierwiastka promieniotwórczego wyemitował cząstkę  i dwie cząstki ^- , przekształcając się w jądro
. Określ, jaki pierwiastek uległ opisanym przemianom.

Zadanie 31..

W roku 1910 Maria Skłodowska Curie otrzymała 1 g radu, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 1590 lat. W którym roku z otrzymanej próbki pozostanie jeszcze 0.25 g radu.

Zadanie 32.

Korzystając z układu okresowego pierwiastków uzupełnij równania przemian jądrowych
i określ typ przemiany:
(synteza, rozpad α, rozpad β^-, rozpad β⁺)

a).
→ . . . . . +
.....................................................

b)
→
+ . . . . . .....................................................

c)
→
+ . . . . . .........................................................

d)
+
→
+ . . . . . ...........................................................

Zadanie 33.

Wymień i scharakteryzuj znane Ci rodzaje promieniowania towarzyszące naturalnym przemianom jądrowym

Zadanie 34.

Czy każdym naturalnym złożom uranu na Ziemi będzie towarzyszył dodatek związków ołowiu?

Zadanie 35.

Jod stosowany podczas badania tarczycy jest izotopem
. Podczas przechowywania rozkłada ise zgodnie z danymi zebranymi w poniższej tabeli:

czas [dni]	0	2	5	10	15	20	25	30	40	50
masa próbki [mg]	10,00	8,40	6,50	4,24	2,78	1,80	1,16	0,76	0,32	0,15

Narysuj wykres zależności masy radioaktywnej próbki od czasu. Na podstawie wykresu określ czas półtrwania jodu.

Zadanie 36.

Oblicz średnią masę atomową tlenu, jeśli wiesz, że pierwiastek ten zawiera trzy izotopy o liczbach masowych 16, 17, 18, przy czym zawartość tlenu - 16 wynosi 99,76%, tlenu - 17 0,048%, a tlenu - 18 0,2%.

Zadanie 37.

Scharakteryzuj czym jest pierwiastek chemiczny a czym jest nuklid w świetle informacji na temat budowy atomów.

Zadanie 38.

Fosfor występuje w przyrodzie w postaci trwałego izotopu ³¹P.

Określ budowę jądra atomu ³¹P podając: liczbę nukleonów, liczbę neutronów, liczbę protonów. Zapisz konfigurację elektronową atomu fosforu.

Zadanie 39.

Miedź występuje w przyrodzie w postaci dwóch naturalnych izotopów, z których jeden zawiera 34, a drugi 36 neutronów w jądrze.
Odczytaj z układu okresowego odpowiednie dane i stosując zapis
, podaj symbole obu izotopów miedzi oraz oblicz, jaka jest ich zawartość procentowa w naturalnej miedzi.

Zadanie 40.

W wyniku bombardowania jąder ⁶Li protonem powstały dwa takie same jądra innego lekkiego pierwiastka i neutron (w przeliczeniu na jeden atom litu). Jakie to jądra? Napisz równanie przemiany promieniotwórczej.

Zadanie 41.

Oblicz procent liczby atomów pierwiastka promieniotwórczego pozostałych w preparacie po upływie czterech okresów połowicznego rozpadu.

Zadanie 42.

Okres połowicznego rozpadu izotopu radonu - 222 wynosi 4 dni. Oblicz, ile radonu znajduje się po 16 dniach w próbce, która zawierała początkowo 164 mg radonu.

Zadanie 43.

Podaj skład izotopowy 37 pierwiastka układu okresowego, stanowiącego mieszaninę dwóch izotopów, z których jeden ma 48 neutronów, a drugo 50. Masa atomowa tego pierwiastka wynosi 85,47 u.

Zadanie 44.

O masie atomowej ołowiu decydują trzy izotopy: ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb. Ostatni z izotopów stanowi 52,3% całości. Określ procent występowania w przyrodzie pozostałych izotopów, jeżeli wiadomo, że masa atomowa ołowiu wynosi 207,2u.

Zadanie 45. (1 pkt)

Schematobok przedstawia zdolność przenikania przez materię różnych rodzajów

promieniowania jonizującego.

Wypełnij poniższą tabelę, wpisując obok numeru ze schematu odpowiadający mu rodzaj

promieniowania (α, β lub γ).

Zadanie 46. (3 pkt)

Promieniotwórczy izotop węgla C-14 powstaje w górnych warstwach atmosfery i ulega asymilacji przez rośliny w postaci tlenku węgla(IV). Równowaga, jaka się ustala w procesach odżywiania i oddychania w danym środowisku sprawia, że zawartość węgla w organizmach żywych jest stała. W przypadku obumarcia organizmu izotop C-14 przestaje być uzupełniany i z upływem czasu jego ilość w obumarłych szczątkach organizmu ulega zmniejszeniu na skutek rozpadu promieniotwórczego.

Na podstawie: A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Warszawa 1998

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.

Zadanie 47.

Na podstawie analizy podanego wykresu ustal, które z wymienionych izotopów są β, a które α promieniotwórcze.

neptun-237: ……………..

stront-96: ………………

Zadanie 48. (2 pkt)

Powstawanie pierwiastków we Wszechświecie ilustruje uproszczony ciąg przemian termojądrowych zachodzących na jednym z etapów życia gwiazd.

Ustal liczbę atomową, liczbę masową i symbol izotopu X.

Liczba atomowa: ......................... Liczba masowa: ......................... Symbol: ..............................

Zadanie 49. (5 pkt)

Badany pierwiastek jest mieszaniną dwóch izotopów. Jądro lżejszego izotopu składa się ze 154 cząstek elementarnych, w tym z 90 neutronów, i jego zawartość w mieszaninie wynosi 51,35% wszystkich atomów. Natomiast jądro drugiego izotopu zbudowane jest ze 156 cząstek elementarnych.

• a) Oblicz masę atomową badanego pierwiastka.

b) Podaj liczbę atomową oraz liczby masowe obu izotopów.

• c) Jaki to pierwiastek?

Zadanie 50. (2 pkt)

Oblicz skład procentowy mieszaniny dwóch izotopów galu, wiedząc, że masa atomowa galu wynosi 69,72 u, a jądra atomowe tych izotopów zawierają 38 neutronów i 40 neutronów.

Zadanie 51. (2 pkt)

Oceń poprawność poniższych informacji, wpisując literę P, jeśli uznasz ją za prawdziwą lub literę F, jeśli uznasz ją za fałszywą.

1.	Znany jest izotop wodoru, który nie zawiera neutronów.
2.	Atomy danego pierwiastka mogą mieć różną liczbę masową.
3.	Liczba masowa pierwiastka określa liczbę protonów w jego jądrze.
4.	W grupie 13. i w 4. okresie leży pierwiastek o nazwie ind (In).
5.	Pierwiastek, którego atom zawiera w jądrze 11 protonów i 12 neutronów to sód.

Zadanie 52 (1 pkt)

Lit występuje w przyrodzie w postaci dwóch izotopów o liczbach masowych 6 i 7. Masa atomowa litu wynosi 6,941 u.

Który z izotopów litu występuje w przewadze (odpowiedz na podstawie powyższych informacji)?

Zadanie 53 (1 pkt)

Poniższa tabela przedstawia występowanie w przyrodzie oraz trwałość naturalnych

izotopów uranu:

Który naturalny izotop uranu jest najtrwalszy (odpowiedz na podstawie powyższej tabeli)?

Zadanie 54 (1 pkt)

Jednym ze sztucznych izotopów uranu jest 236U. Określ skład jądra atomowego tego izotopu uranu.

Zadanie 55 (1 pkt.)

Przedstawiony niżej wykres przedstawia zmianę masy pewnego promieniotwórczego pierwiastka w

czasie. Określ na podstawie wykresu jaki jest okres połowicznego rozpadu tego pierwiastka.

Zadanie 56 (2 pkt.)

Promieniotwórczy izotop węgla 146C ulega przemianie do azotu 14 7N. Określ, jakiej przemianie promieniotwórczej ulega ten izotop. Zapisz równanie zachodzącej reakcji jądrowej.

Zadanie 57

Wśród podanych nuklidów wybrać izotopy oraz izobary:

Zadanie 58

Podane niżej nuklidy podzielić na zbiory izotopów i podać nazwę zbioru:

₁₆³⁶E ₁₇³⁷E ₁₆³³E ₁₈³⁸E ₁₈³⁶E ₁₆³²E ₁₈⁴⁰E ₁₆³⁴E ₁₇³⁵E

Zadanie 59

Podczas rozpadu α następuje emisja:

1. elektronów

2. pozytonów

3. jąder helu

4. kwantów promieniowania

Zadanie 60.

W miejsce liter wstaw symbole pierwiastków:

A
B
C

A
B
C
D
E

A
B
C
D
E

---