Номер 7, страница 46 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Радионуклиды $^ {210} \text{Po}$, $^ {235} \text{U}$, $^ {222} \text{Rn}$ подвергаются $\alpha$-распаду, а радионуклиды $^ {90} \text{Sr}$, $^ {131} \text{I}$, $^ {137} \text{Cs}$ – $\beta$-распаду. Составьте уравнения реакций их распада и назовите продукты.

Дано:

Радионуклиды, подвергающиеся α-распаду: $^{210}\text{Po}$, $^{235}\text{U}$, $^{222}\text{Rn}$.

Радионуклиды, подвергающиеся β-распаду: $^{90}\text{Sr}$, $^{131}\text{I}$, $^{137}\text{Cs}$.

Найти:

Уравнения реакций распада для каждого радионуклида и названия продуктов распада.

Решение:

Для составления уравнений реакций необходимо применить правила смещения для α- и β-распадов и использовать периодическую систему химических элементов для определения продуктов реакции.

Правило α-распада: ядро испускает α-частицу (ядро гелия $ ^{4}_{2}He $), в результате чего его массовое число $A$ уменьшается на 4, а зарядовое число $Z$ (порядковый номер) — на 2. Общая схема реакции: $ ^{A}_{Z}X \rightarrow ^{A-4}_{Z-2}Y + ^{4}_{2}He $.

Правило β⁻-распада: один из нейтронов ядра превращается в протон, при этом испускается электрон $ ^{0}_{-1}e $ и электронное антинейтрино $ \bar{\nu}_e $. Массовое число $A$ не изменяется, а зарядовое число $Z$ увеличивается на 1. Общая схема реакции: $ ^{A}_{Z}X \rightarrow ^{A}_{Z+1}Y + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $.

α-распад $^{210}\text{Po}$

Полоний ($Po$) имеет порядковый номер $Z=84$. При α-распаде его массовое число уменьшается на 4 ($210 - 4 = 206$), а зарядовое число — на 2 ($84 - 2 = 82$). Элемент с $Z=82$ — это свинец ($Pb$).

Уравнение реакции: $ ^{210}_{84}Po \rightarrow ^{206}_{82}Pb + ^{4}_{2}He $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{210}_{84}Po \rightarrow ^{206}_{82}Pb + ^{4}_{2}He $; продукт распада — свинец-206 ($^{206}\text{Pb}$).

α-распад $^{235}\text{U}$

Уран ($U$) имеет порядковый номер $Z=92$. При α-распаде его массовое число уменьшается на 4 ($235 - 4 = 231$), а зарядовое число — на 2 ($92 - 2 = 90$). Элемент с $Z=90$ — это торий ($Th$).

Уравнение реакции: $ ^{235}_{92}U \rightarrow ^{231}_{90}Th + ^{4}_{2}He $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{235}_{92}U \rightarrow ^{231}_{90}Th + ^{4}_{2}He $; продукт распада — торий-231 ($^{231}\text{Th}$).

α-распад $^{222}\text{Rn}$

Радон ($Rn$) имеет порядковый номер $Z=86$. При α-распаде его массовое число уменьшается на 4 ($222 - 4 = 218$), а зарядовое число — на 2 ($86 - 2 = 84$). Элемент с $Z=84$ — это полоний ($Po$).

Уравнение реакции: $ ^{222}_{86}Rn \rightarrow ^{218}_{84}Po + ^{4}_{2}He $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{222}_{86}Rn \rightarrow ^{218}_{84}Po + ^{4}_{2}He $; продукт распада — полоний-218 ($^{218}\text{Po}$).

β-распад $^{90}\text{Sr}$

Стронций ($Sr$) имеет порядковый номер $Z=38$. При β⁻-распаде его массовое число не изменяется (90), а зарядовое число увеличивается на 1 ($38 + 1 = 39$). Элемент с $Z=39$ — это иттрий ($Y$).

Уравнение реакции: $ ^{90}_{38}Sr \rightarrow ^{90}_{39}Y + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{90}_{38}Sr \rightarrow ^{90}_{39}Y + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $; продукт распада — иттрий-90 ($^{90}\text{Y}$).

β-распад $^{131}\text{I}$

Йод ($I$) имеет порядковый номер $Z=53$. При β⁻-распаде его массовое число не изменяется (131), а зарядовое число увеличивается на 1 ($53 + 1 = 54$). Элемент с $Z=54$ — это ксенон ($Xe$).

Уравнение реакции: $ ^{131}_{53}I \rightarrow ^{131}_{54}Xe + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{131}_{53}I \rightarrow ^{131}_{54}Xe + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $; продукт распада — ксенон-131 ($^{131}\text{Xe}$).

β-распад $^{137}\text{Cs}$

Цезий ($Cs$) имеет порядковый номер $Z=55$. При β⁻-распаде его массовое число не изменяется (137), а зарядовое число увеличивается на 1 ($55 + 1 = 56$). Элемент с $Z=56$ — это барий ($Ba$).

Уравнение реакции: $ ^{137}_{55}Cs \rightarrow ^{137}_{56}Ba + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $.

Ответ: Уравнение реакции: $ ^{137}_{55}Cs \rightarrow ^{137}_{56}Ba + ^{0}_{-1}e + \bar{\nu}_e $; продукт распада — барий-137 ($^{137}\text{Ba}$).