O atómoch...

Maximálny počet bodov: 10

Projekt Manhattan bol tajný vojenský vedecký projekt USA. Išlo o dovtedy najdrahší projekt v histórii. Poznatky získané v Projekte Manhattan boli použité na zostrojenie bômb, ktoré boli 6. a 9. augusta 1945 zhodené na japonské mestá Hirošima a Nagasaki. Na projekte pracovali celkovo 225 000 ľudí a ďalších asi  600 000 bolo angažovaných nepriamo, ale prevažná väčšina personálu ani nevedela, že pracuje na atómovej bombe. Je paradoxné, že sa na projekte podieľal aj Albert Einstein, ktorý bol pacifisticky orientovaný. Táto úloha bude zameraná na atóm, stavbu atómu, základné výpočty v chémií a prácou s periodickou sústavou prvokov.

Atómy sú základné stavebné častice chemických látok. Skladajú sa z kladne nabitého jadra a elektrónového obalu. V atómovom jadre sú sústredené tzv. nukleóny – protóny a neutróny a sústredená je v ňom takmer celá hmotnosť atómu. Počet nukleónov udáva nukleónové číslo A. Počet protónov v jadre udáva protónové číslo Z.

Prvok je chemická látka zložená z atómov, ktoré majú rovnaké protónové číslo. Existujú prvky, ktoré sú zložené z atómov s rovnakým protónovým aj nukleónovým číslom ako je napríklad \( _{13}^{27}Al \).
1.    Ako nazývame nuklidy toho istého prvku s rovnakým protónovým a rozdielnym nukleónovým číslom? Uveď 3 príklady.
2.    Porovnaj nukleónové a protónové čísla prvkov argónu a vápnika. Ako nazývame nuklidy rozličných prvkov s rovnakým nukleónovým a rozdielny protónovým číslom?
3.    Napíš počet protónov, neutrónov a elektrónov iónu $Mg^{2+}$.
Hmotnosti atómov sú veľmi malé, rádovo $10^{-24}$ až $10^{-27}$ kg. Preto bol zvolený štandard, teda atómová hmotnostná konštanta $m_u = 1,66057 . 10^{-24} $g. Pomocou nej sa v chémií vyjadrujú relatívne hmotnosti atómov alebo molekúl. Porovnávame hmotnosť atómu (molekuly) s hmotnosťou $m_u$, čiže koľkokrát je hmotnosť atómu alebo molekuly väčšia ako mu. Získame tak relatívnu atómovú hmotnosť $A_r$ alebo relatívnu molekulovú hmotnosť $M_r$.
4.    Vypočítaj $M_r (NaH_2PO_4 . 12 H_2O)$. Uveď aj celý výpočet a zlúčeninu pomenuj.
Látkové množstvo slúži na určenie počtu základných častíc vo vzorke látky. Jednotkou je mol. V jednom móle látky sa nachádza $6,022 . 10^{23}$ častíc tejto látky. Uvedené číslo nazývame Avogadrovo číslo $N_A$. Ak je látkou plyn platí zásada, že jeden mól látky ľubovoľného plynu zaberá objem $22,41 dm^3$ za normálnych podmienok(pri 0\textdegree{}C a tlaku $101,3$ kPa). Tento objem sa nazýva normálny molárny objem $V_m$.
5.    Vypočítaj, koľko molekúl vody sa nachádza v 3 móloch vody. Uveď celý výpočet a výsledok.
6.    Vypočítaj hmotnosť 3 mólov vody. Uveď celý výpočet a výsledok.
7.    Vypočítaj, aký objem zaberie vodná para o látkovom množstve 3 mólov. Uveď celý výpočet a výsledok.

Diskusia