Opgaver i atomer. c) Aflæs atommassen for Mg i det periodiske system eller på de udskrevne ark, og skriv det ned.

Transkript

1 Opgaver i atomer Opgave 1 Tegn atomerne af nedenstående grundstoffer på samme måde, som det er vist for andre atomer i timen. Angiv protoner med plusser. Vedrørende elektroner: Husk, at der maksimalt kan befinde sig 2 n elektroner i den n te skal. Der er også en særregel (oktet- 2 regel), som siger, at der i yderste skal højst må være 8 elektroner. a) O b) 2 Ca Opgave 2 Du kan finde det periodiske system på blandt andet følgende hjemmeside: (Her er blandt andet dansk tekst til). (Oplysninger om et grundstofs isotoper m.m.) a) Klik på magnesium (Mg). Så vil du få en masse oplysninger om dette grundstof. Udskriv eventuelt et par sider om stoffet, for at gemme som bilag. b) Som du kan se er der tre stabile isotoper af magnesium (benyt den anden hjemmeside ovenfor!). Angiv, hvor mange protoner og neutroner, der er i hver af disse isotoper, og opskriv de tre isotoper på formen A Z X. c) Aflæs atommassen for Mg i det periodiske system eller på de udskrevne ark, og skriv det ned. d) Som bekendt er atommassen i det periodiske system et vejet gennemsnit af masserne af alle de stabile og naturligt forekommende isotoper af det pågældende grundstof. I dette spørgsmål skal du kontrollere det tal, som du aflæste i spørgsmål c). Lidt nede på siden for magnesium kan du finde oplysninger om de stabile isotoper: Procentvis forekomst samt isotopens masse, regnet i units. Udregn det vejede gennemsnit af disse tre isotopers masse, idet du vægter med de relative forekomster. Får du det samme som i c)? e) Der findes også ikke-stabile isotoper af magnesium. For eksempel er Mg-29 med nukleontal 29 radioaktiv og henfalder ved β -stråling. Opskriv processen.

2 2 Erik Vestergaard f) Aflæs og nedskriv halveringstiden T 1 2 for isotopen fra spørgsmål e). Halveringstiden er den tid det tager før halvdelen af stofmængden er henfaldet. Halveringstiden kan bruges til at beregne, hvor meget af stoffet, der er tilbage til et givet tidspunkt t. Antallet af radioaktive kerner ( t ) til tiden t aftager eksponentielt. I t matematik ved vi, at en eksponentiel funktion er på formen ( t) = b a. Der findes imidlertid en formel, som er mere hensigtsmæssig, når man som her har opgivet halveringskonstanten. Det er: (1) 1 ( t) = T 2 hvor er antal radioaktive kerner fra start, dvs. til tiden t= (svarer til b-leddet), t er tiden og T 1 2 er halveringstiden. Hvis vi dividerer med på begge sider har vi følgende, hvor venstresiden kan tolkes, som den brøkdel af de radioaktive kerner, som er tilbage til tiden t (resten er henfaldet): (2) ( t) 1 = 2 Du skal bestemme, hvor stor en brøkdel (omregn eventuelt til procent) af de radioaktive kerner, som er tilbage efter 3 sekunder. Brug desuden solve til at bestemme, hvor lang tid der går, før der kun er 1% tilbage (brøkdel:.1). g) Hvor højt er smeltepunktet for magnesium, regnet i C? h) Aflæs densiteten af magnesium på det udskrevne ark. Hvor mange gange lettere er dette stof i forhold til jern? Jerns densitet er 7,9 g/cm 3. i) En terning, der består af magnesium, er 5 cm på hver led. Hvor meget vejer den? Hjælp: Husk, at masse er lig med massefylde (densitet) gange volumen: m=ρ V. 3 3 Pas på enhederne: 1 kg m = 1 g cm. Densiteten for magnesium har du fra spørgsmål h). j) Findes magnesium i det menneskelige legeme? Hvilken betydning har det? Bruges stoffet til noget, fx i industrien? Skriv en smule... t T 1 2 t 1 2 Opgave 3 Kig på det vedlagte kernekort. a) Hvor mange forskellige isotoper findes der af grundstoffet ilt (O), og hvor mange af dem er stabile? b) Forklar kort, hvorfor atomerne klumper sig sammen tæt på linjen med = Z? Altså: Hvorfor findes der ikke isotoper, hvor der er mange flere eller mange færre neutroner, end der er protoner? Dog bøjer klumpen af atomer lidt af fra linjen = Z for store atomnumre. Hvorfor?

3 Erik Vestergaard 3 Opgave 4 Radium blev opdaget og studeret af Marie Curie ( ). Hun fik obelprisen i fysik såvel som kemi, som den eneste nogensinde. Hun arbejdede med radium uden at kende dets farlighed. a) Betragt den radioaktive radium-isotopen 226 Ra. Find atomnummeret. Hvor mange neutroner og protoner er der? b) Brug kernekortet i denne finde ud, hvilken form for radioaktivitet Ra-226 har. Forklar, hvordan du finder ud af det.

4 Z KEREKORT eller sf Stabil + eller K eller + eller eller + eller K Proton stråling sf (Spontan fission) 4 Erik Vestergaard

5 Z Stabil + eller K eller + eller eller + eller K Proton stråling sf (Spontan fission) eller sf KEREKORT Erik Vestergaard 5

6 Z Stabil + eller K eller + eller eller + eller K Proton stråling sf (Spontan fission) eller sf KEREKORT 6 Erik Vestergaard

7 I 1 1,79 H hydrogen 3 6,941 Li lithium II 4 9,12 Be Beryllium Det periodiske system Tal øverst til venstre: atomnummer. Tal øverst til højre: atommasse i u. III IV V VI VII 5 1,81 B bor 6 12,11 C carbon 7 14,7 nitrogen 8 15,9994 O oxygen 9 18,998 F flour VIII 2 4,3 He helium 1 2,179 e neon ,99 a natrium 19 39,98 K kalium 37 85,467 Rb rubidium ,95 Cs cæsium 12 24,35 Mg magnesium 2 4,78 Ca calcium 38 87,62 Sr strontium ,34 Ba barium IIIa IVa Va VIa VIIa VIIIa VIIIa VIIIa Ia IIa 21 44,956 Sc scandium 39 88,96 Y yttrium 57138,955 La lanthan 22 47,88 Ti titan 4 91,224 Zr zirkonium ,49 Hf hafnium 23 5,942 V vanadium 41 92,96 b niobium 73 18,95 Ta tantal 24 51,996 Cr chrom 42 95,94 Mo molybdæn ,85 W wolfram 25 54,938 Mn mangan 43 Tc technetium ,21 Re rhenium 26 55,847 Fe jern 44 11,7 Ru ruthenium 76 19,2 Os osmium 27 58,933 Co cobalt 45 12,96 Rh rhodium ,2 Ir iridium 28 58,69 i nikkel 46 16,42 Pd palladium ,9 Pt platin 29 63,546 Cu kobber 47 17,868 Ag sølv ,967 Au guld 3 65,39 Zn zink ,41 Cd cadmium 8 2,59 Hg kviksølv 13 26,982 Al aluminium 31 69,723 Ga gallium ,82 In indium 81 24,38 Tl thallium 14 28,86 Si silicium 32 72,59 Ge germanium 5 118,71 Sn tin 82 27,2 Pb bly 15 3,974 P phosphor 33 74,922 As arsen ,75 Sb antimon 83 28,98 Bi bismuth 16 32,66 S svovl 34 78,96 Se selen ,6 Te tellur 84 Po polonium 17 35,453 Cl chlor 35 79,94 Br brom ,94 I iod 85 At astat 18 39,948 Ar argon 36 83,8 Kr krypton ,29 Xe xenon 86 Rn radon Fr francium 88 Ra radium 89 Ac actinium 15 Ha hahnium 14 Rf rutherfordium 16 Unh unnilhexium 17 s nielsbohrium 18 Hs hassium 19 Mt meitnerium halogener ædelgasser 7 alkalimetaller lanthanoider actinoider 58 14,12 Ce cerium 9 232,4 Th thorium 59 14,98 Pr praseodym , Pa protactinium 6 144,24 d neodym ,3 U uran 61 Pm prome -thium 93 p neptunium 62 15,36 Sm samarium 94 Pu plutonium ,96 Eu europium 95 Am americium ,25 Ga gadolinium 96 Cm curium ,925 Tb terbium 97 Bk berkelium ,5 Dy dysprosium 98 Cf californium ,93 Ho holmium 99 Es einsteinium ,26 Er erbium 1 Fm fermium ,934 Tm thulium 11 Md mendelevium 7 173,4 Yb ytterbium 12 o nobelium ,97 Lu lutetium 13 Lr lawrencium