ROZWIĄZANIA ZADAŃ (z komentarzem)
ZADANIE 1.
Odpowiedx
:
81
Izotop bromu Br zawiera: 35 elektronów, 35 protonów i 46 neutronów. Jego liczba masowa wynosi A = 81.
35
Ma 7 elektronów walencyjnych.
ZADANIE 2.
Odpowiedx
:
Poszukiwanym pierwiastkiem jest wanad V.
Komentarz:
Atom tego pierwiastka zawiera 74  51 = 23 elektrony, zatem ma również 23 protony. Liczba atomowa pierwiastka
wynosi więc Z = 23.
ZADANIE 3.
Odpowiedx
:
Liczba atomowa dwuujemnego jonu X2 wynosi Z = 34. Jest to anion selenkowy Se2 .
Komentarz:
W procesie tworzenia się anionów z obojętnych atomów skład jądra atomowego pozostaje bez zmian. Nie zmienia
siÄ™ zatem ani liczba atomowa, ani liczba masowa.
Liczba masowa izotopu tworzÄ…cego anion X2 wynosi A = 78. OkreS
la ona sumę protonów i neutronów w jądrze.
Skoro jon zawierał 44 neutrony, to w jądrze atomowym znajdują się 78  44 = 34 protony.
ZADANIE 4.
Odpowiedx
:
Anion siarczkowy S2 ma 18 elektronów w powłokach elektronowych.
Komentarz:
Atom siarki oraz anion siarczkowy S2 mają taki sam skład jądra atomowego. Różnią się liczbą elektronów.
Liczba atomowa siarki wynosi Z = 16, zatem liczba protonów w jądrze wynosi 16 i jest ona równa liczbie elektro-
nów znajdujących się w przestrzeni wokół jądra. Anion siarczkowy S2 ma o 2 elektrony więcej niż atom siarki.
ZADANIE 5.
Odpowiedx
:
Kation Sn2+ ma 2 elektrony w ostatniej powłoce elektronowej.
Kation Sn4+ ma 18 elektronów w ostatniej powłoce elektronowej.
Komentarz:
Atom cyny o konfiguracji elektronowej
Sn 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2
należy do 14 grupy układu okresowego, zatem ma 4 elektrony w ostatniej (piątej) powłoce elektronowej.
119
W procesie utlenienia atom cyny Sn tworzy:
50

kation cyny Sn2+, tracÄ…c 2 elektrony opisane orbitalem 5p
Kation Sn2+ ma więc 2 elektrony w ostatniej, piątej powłoce elektronowej (opisane orbitalem 5s).

kation cyny Sn4+, tracÄ…c 4 elektrony opisane orbitalami 5s i 5p
Kation Sn4+ ma więc 18 elektronów w ostatniej, czwartej powłoce elektronowej (opisanych orbitalami 4s, 4p i 4d).
ZADANIE 6.
Odpowiedx
:
218 214
Izotop polonu Po, przekształcając się w izotop polonu Po, wyemituje 1 cząstkę i 2 cząstki  .
84 84
Komentarz:
Początkowy i końcowy izotop biorące udział w cyklu przemian, to izotopy tego samego pierwiastka (o liczbie ato-
mowej Z). Zatem po jednej przemianie (w wyniku której liczba atomowa nowego pierwiastka zmniejsza się
www.wsip.com.pl 1
o dwie jednostki), powinny następować dwie przemiany  (w wyniku których liczba atomowa nowego pierwiastka
zwiększa się o dwie jednostki). W cyklu przemian jądrowych zostały wyemitowane: jedna cząstka i dwie cząstki  .
ZADANIE 7.
Odpowiedx
A:
27
W tej przemianie powstanie nuklid Al:
13
27 27 0
Si Û Al + e
14 13 1
Komentarz:
Równanie przedstawia przemianę +. W przemianie tej uzyskuje się pierwiastek o liczbie atomowej Z  1 i liczbie
masowej A.
Odpowiedx
B:
212
W tej przemianie powstanie nuklid Bi:
83
212 212 0
Pb Û Bi + e
83
82 1
Komentarz:
Równanie przedstawia przemianę  . W przemianie tej uzyskuje się pierwiastek o liczbie atomowej Z + 1 i liczbie
masowej A.
Odpowiedx
C:
216
W tej przemianie powstanie nuklid Po:
84
220 216 4
Rn Û Po + He
86 84 2
Komentarz:
Równanie przedstawia przemianę . W przemianie tej uzyskuje się pierwiastek o liczbie atomowej Z  2 oraz o licz-
bie masowej A  4.
ZADANIE 8.
Odpowiedx
:
Symbol X Y Z T
231 231 227 227
Th Pa Ac Th
Nuklid
90 91 89 90
Komentarz:
235
Nuklid U, ulegajÄ…c przemianie , tworzy pierwiastek o liczbie atomowej mniejszej o 2 i liczbie masowej mniej-
92
231
szej o 4. Jest to więc nuklid Th, który ulega przemianie  , tworząc pierwiastek o liczbie atomowej większej o 1
90
231
i niezmienionej liczbie masowej. Tym pierwiastkiem jest nuklid Pa. Ulega on przemianie , tworzÄ…c nuklid
91
227 227
Ac. Nuklid ten ulega przemianie  , tworzÄ…c nuklid Th.
89 90
ZADANIE 9.
Odpowiedx
A:
10 4 13 1
B+ He Û N + n
5 2 7 0
Komentarz:
13
W tej sztucznej przemianie promieniotwórczej substraty mają w sumie 7 protonów. Nuklid N jako produkt ma też
7
7 protonów, zatem cząstką, która tworzy się oprócz azotu jest neutron, ponieważ nie jest obdarzony ładunkiem.
Odpowiedx
B:
13 13 0
N Û C + e
7 6 1
Komentarz:
13 13
W tej sztucznej przemianie promieniotwórczej z nuklidu N powstał nuklid C, którego liczba atomowa jest
7 6
13
mniejsza o1od liczby atomowej nuklidu N. Jest więc to przemiana +, której towarzyszy emisja pozytonu.
7
2
ZADANIE 10.
Odpowiedx
:
60 60
Okres półtrwania izotopu kobaltu Co wynosi 5 lat, zatem po upływie 25 lat z 1g pozostanie 0,03125 g Co.
227
Okres półtrwania izotopu aktynu Ac wy-
nosi 12,5 lat, zatem po upływie 25 lat z 0,1 g
227
pozostanie 0,025 g Ac.
Sumaryczna masa obu izotopów w próbce
po upływie 25 lat wynosiła
0,03125 g + 0,025 g = 0,05625 g.
ZADANIE 11.
Odpowiedx
A:
64 64
W wyniku emisji elektronu z jÄ…dra atomowego izotopu miedzi Cu powstaje izotop cynku Zn.
29 30
Komentarz:
Emisja elektronu z jądra atomowego to przemiana  , w wyniku której powstaje pierwiastek o liczbie atomowej
Z + 1 i liczbie masowej A.
Odpowiedx
B:
65 65 +
W wyniku wybicia elektronu z atomu miedzi Cu powstaje kation miedzi Cu .
29 29
Komentarz:
Proces jonizacji atomu nie jest przemianą promieniotwórczą, polega on na wybiciu elektronu z powłoki walencyjnej
atomu. Skład jądra atomowego nie zmienia się w procesie jonizacji.
ZADANIE 12.
Odpowiedx
:
Rozmieszczenie 5 elektronów opisanych orbitalami typu 4s i 3d przedstawia schemat orbitali atomowych:
ZADANIE 13.
Odpowiedx
:
Atom żelaza ma następującą konfigurację elektronową:
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe [Ar] 3d64s2
Po oddaniu trzech elektronów (dwóch opisanych orbitalem 4s oraz jednego opisanego orbitalem 3d) tworzy kation
Fe3+, który ma konfigurację:
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
Fe3+ [Ar] 3d5
www.wsip.com.pl 3
ZADANIE 14.
Odpowiedx
:
Atom chromu w stanie podstawowym ma 6 elektronów walencyjnych. Opisane są orbitalami atomowymi typu 3d
i 4s. Ich rozmieszczenie przedstawia poniższy schemat orbitali atomowych:
ZADANIE 15.
Odpowiedx
A:
Jest to konfiguracja elektronowa arsenu As.
33
Odpowiedx
B:
Arsen ma 5 elektronów walencyjnych.
Komentarz:
Arsen jest pierwiastkiem bloku p, a więc jego elektrony walencyjne są opisane orbitalami 4s2 i 4p3.
Odpowiedx
C:
Arsen przyjmuje w związkach chemicznych: najniższy  III stopień utlenienia oraz najwyższy V stopień utlenienia.
Komentarz:
Arsen ma 5 elektronów walencyjnych, a więc ma tendencję do:

przyjęcia lub uwspólnienia trzech elektronów (przyjmuje  III stopień utlenienia) w celu uzyskania trwałej konfi-
guracji elektronowej kryptonu,

oddania lub uwspólnienia pięciu elektronów walencyjnych (przyjmuje V stopień utlenienia) w celu pełnego
zapełnienia orbitali walencyjnych typu 3s2, 3p6 i 3d10.
Odpowiedx
D:
Arsen (na  III stopniu utlenienia) tworzy z wodorem arsenowodór AsH3.
Arsen (na V stopniu utlenienia) tworzy z tlenem tlenek arsenu(V) As4O10.
ZADANIE 16.
Odpowiedx
A:
SzukanÄ… substancjÄ… jest bromek rubidu RbBr.
Odpowiedx
B:
Jest to związek, w którym występuje wiązanie jonowe (różnica elektroujemnoS
ci pierwiastków  2,0).
Komentarz:
Rubid, majÄ…c konfiguracjÄ™ elektronowÄ…
Rb [Kr]5s1
oddaje elektron, tworzÄ…c kation rubidu Rb+ o konfiguracji kryptonu.
Natomiast atom bromu o konfiguracji
Br [Ar]3d104s24p5
przyjmuje elektron, tworzÄ…c anion bromkowy Br o konfiguracji kryptonu.
ZADANIE 17.
Odpowiedx
:
Cząsteczki, w których wszystkie atomy leżą na jednej płaszczyx
nie: H2O, BCl3, CO2.
Komentarz:
W czÄ…steczkach NH3, H2Oi CH4 atomy centralne ulegajÄ… hybrydyzacji typu sp3, ale tylko czÄ…steczka wody jest
płaska (CH4 ma budowę tetraedryczną, a NH3  piramidalną).
W cząsteczce BCl3 atom boru ulega hybrydyzacji typu sp2. Wszystkie wiązania skierowane są w naroża trójkąta
równobocznego.
W cząsteczce CO2 atom węgla ulega hybrydyzacji typu sp  tworzy tlenek węgla(IV) o budowie liniowej.
4
ZADANIE 18.
WiÄ…zanie
Wzór
kowalencyjne
sumaryczny
kowalencyjne jonowe
spolaryzowane
NaF +
HBr +
N2 +
NH3 +
MgO +
Br2 +
ZADANIE 19.
WiÄ…zania
jonowe,
Wzór
tylko kowalencyjne kowalencyjne
sumaryczny
tylko jonowe tylko kowalencyjne
spolaryzowane spolaryzowane,
koordynacyjne
Cl2 +
HCl +
KCl +
CCl4 +
NH4Cl +
Cl2O+
HClO4 +
ZADANIE 20.
Odpowiedx
:
Model nakładania się orbitali Wzór elektronowy cząsteczki wody:
w czÄ…steczce wody:
W cząsteczce wody występują 2 wiązania typu oraz dwie niewiążące pary elektronowe.
Atom tlenu ulega hybrydyzacji sp3.
Dwa orbitale zhybrydyzowane tworzą dwa wiązania typu , a pozostałe dwa  tworzą dwa orbitale niewiążące
opisujące po jednej parze elektronów.
CzÄ…steczka wody ma budowÄ™ pÅ‚askÄ… (kÄ…towÄ…). KÄ…t pomiÄ™dzy wiÄ…zaniami HÔOÔH wynosi ok. 105°.
Przestrzenne rozmieszczenie wiązań i wolnej pary elektronowej w cząsteczce wody:
www.wsip.com.pl 5