Номер 447, страница 82 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

447. Составьте уравнения ядерных реакций распада по следующим описаниям:

а) при распаде атома тория-241 образуются альфа-частица $^4_2\text{He}$ и атом ещё одного химического элемента;

б) при распаде неизвестного нуклида образовались радон-222 и $^4_2\text{He}$;

в) при распаде радия-226 образовался актиний-227;

г) при распаде атома актиния-227 испускаются электроны и образуется атом ещё одного химического элемента.

Решение

Альфа-распад — это вид радиоактивного распада, при котором ядро испускает альфа-частицу, являющуюся ядром атома гелия $_{2}^{4}\text{He}$. Исходный элемент — торий-241. Порядковый номер тория (Th) в периодической таблице элементов равен 90. Запишем уравнение реакции, обозначив неизвестный продукт распада как $_{Z}^{A}\text{X}$:

При любой ядерной реакции должны выполняться законы сохранения массового числа (сумма верхних индексов) и заряда (сумма нижних индексов).

• Из закона сохранения массового числа: $241 = A + 4$. Отсюда находим массовое число нового элемента: $A = 241 - 4 = 237$.
• Из закона сохранения заряда: $90 = Z + 2$. Отсюда находим зарядовое число нового элемента: $Z = 90 - 2 = 88$.

Элемент с порядковым номером Z = 88 в таблице Менделеева — это радий (Ra).

Ответ:

Решение

В этой реакции продуктами распада являются радон-222 и альфа-частица ($_{2}^{4}\text{He}$). Порядковый номер радона (Rn) равен 86. Исходный нуклид обозначим как $_{Z}^{A}\text{X}$. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

Применим законы сохранения для определения характеристик исходного нуклида:

• Закон сохранения массового числа: $A = 222 + 4$. Отсюда $A = 226$.
• Закон сохранения заряда: $Z = 86 + 2$. Отсюда $Z = 88$.

Элемент с порядковым номером Z = 88 — это радий (Ra). Следовательно, исходным ядром был радий-226.

Ответ:

Решение

Условие, в котором при распаде радия-226 ($_{88}^{226}\text{Ra}$) образуется актиний-227 ($_{89}^{227}\text{Ac}$), содержит физическую неточность. В процессе спонтанного распада массовое число ядра не может увеличиться (в данном случае с 226 до 227). Вероятнее всего, в условии допущена опечатка, и имелся в виду распад радия-227 ($_{88}^{227}\text{Ra}$), который действительно испытывает бета-распад и превращается в актиний-227.

Рассмотрим исправленный вариант: распад радия-227. Это бета-распад, при котором испускается электрон ($_{-1}^{0}\text{e}$).

Используя законы сохранения:

• Сохранение массового числа: $227 = 227 + A' \implies A' = 0$.
• Сохранение заряда: $88 = 89 + Z' \implies Z' = -1$.

Частица с $A'=0$ и $Z'=-1$ является электроном ($_{-1}^{0}\text{e}$).

Ответ:

(с учётом исправления опечатки в условии: радий-227 вместо радия-226)

Решение

Распад с испусканием электронов — это бета-минус распад. Электрон обозначается как $_{ -1}^{0}\text{e}$. Исходный элемент — актиний-227. Порядковый номер актиния (Ac) равен 89. Запишем уравнение реакции для дочернего элемента $_{Z}^{A}\text{X}$:

Применим законы сохранения:

• Закон сохранения массового числа: $227 = A + 0$. Отсюда $A = 227$.
• Закон сохранения заряда: $89 = Z + (-1)$. Отсюда $Z = 89 + 1 = 90$.

Элемент с порядковым номером Z = 90 — это торий (Th). Таким образом, образуется изотоп торий-227.

Ответ: