Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, то есть число протонов в ядре. Он численно равен порядковому (атомному) номеру Z элемента в таблице Менделеева. Поскольку атом в целом не заряжен (электрически нейтрален), то число протонов в атоме равно числу электронов. Строение электронных оболочек у всех изотопов одного элемента одинаковое. Поэтому и химические свойства у изотопов одного элемента одинаковые. Изотопы отличаются только числом нейтронов в ядре N. Соответственно, они отличаются атомной массой A (так как A=Z+N). Отличия в атомной массе приводят к разнице в физических свойствах изотопов одного элемента - в самой массе, в плотности, температурах кипения и плавления элементов. Но как правило, эти отличия невелики. А вот по к радиоактивному распаду изотопы обычно сильно отличаются . Некоторые изотопы одного и того же вещества не распадаются (стабильны), некоторые распадаются с длительным периодом полураспада - от годов до миллионов лет, некоторые - короткоживущие изотопы с периодами полураспада порядка дней, часов или долей секунд.
Возвращаясь к нашей задаче, можно сказать, что у изотопов ₊₆¹²C и ₊₆¹³C одинаковый заряд ядра (число протонов, Z=6), но разное число нейтронов N: у ₊₆¹²C - 6 нейтронов (N = A-Z = 12-6=6 ), атомная масса A= 12 а у ₊₆¹³C - 7 нейтронов (N = A-Z = 13-6 = 7), атомная масса А=13 Оба изотопа ₊₆¹²C и ₊₆¹³C - стабильные (не радиоактивные). (Они отличаются по спину и четности ядра, но это за пределами школьного курса) Содержание этих изотопов в природном углероде: ¹²С - 98,93 % и ¹³С - 1,07 % Строение электронных оболочек и число электронов одинаковое. Одинаковы и химические свойства.
Для алканов (в частности) при галогенировании возможно прот-е ряда послед-х р-ий с образ-м моно-, ди-, три- и т.д. галогенпр-х в зав-ти от мольного соот-ия алкана и галогена;
1) n CH4 = 2.016/22.4 = 0.09 моль, n Cl2 = 0.1 моль, поэтому сначала прот-т р-ия: CH4 + Cl2 (+hv) = CH3Cl + HCl, при этом, из 0.09 моль CH4 и 0.09 моль Cl2 образ-ся по 0.09 моль CH3Cl и HCl, а Cl2 ост-ся в кол-ве = 0.1-0.09 = 0.01 моль;
2) далее, прот-т р-ия: CH3Cl + Cl2 (+hv) = CH2Cl2 + HCl - из 0.01 моль CH3Cl и 0.01 моль Cl2 образ-ся по 0.01 моль CH2Cl2 и HCl, а CH3Cl ост-ся в кол-ве = 0.09-0.01 = 0.08 моль;
3) т.о. в кон-й смеси 0.08 моль CH3Cl, 0.01 моль CH2Cl2 и 0.09+0.01 = 0.1 моль HCl.
Изотопы отличаются только числом нейтронов в ядре N. Соответственно, они отличаются атомной массой A (так как A=Z+N).
Отличия в атомной массе приводят к разнице в физических свойствах изотопов одного элемента - в самой массе, в плотности, температурах кипения и плавления элементов. Но как правило, эти отличия невелики. А вот по к радиоактивному распаду изотопы обычно сильно отличаются . Некоторые изотопы одного и того же вещества не распадаются (стабильны), некоторые распадаются с длительным периодом полураспада - от годов до миллионов лет, некоторые - короткоживущие изотопы с периодами полураспада порядка дней, часов или долей секунд.
Возвращаясь к нашей задаче, можно сказать, что у изотопов ₊₆¹²C и ₊₆¹³C одинаковый заряд ядра (число протонов, Z=6), но разное число нейтронов N:
у ₊₆¹²C - 6 нейтронов (N = A-Z = 12-6=6 ), атомная масса A= 12
а у ₊₆¹³C - 7 нейтронов (N = A-Z = 13-6 = 7), атомная масса А=13
Оба изотопа ₊₆¹²C и ₊₆¹³C - стабильные (не радиоактивные).
(Они отличаются по спину и четности ядра, но это за пределами школьного курса)
Содержание этих изотопов в природном углероде: ¹²С - 98,93 % и ¹³С - 1,07 %
Строение электронных оболочек и число электронов одинаковое. Одинаковы и химические свойства.
1) n CH4 = 2.016/22.4 = 0.09 моль, n Cl2 = 0.1 моль, поэтому сначала прот-т р-ия: CH4 + Cl2 (+hv) = CH3Cl + HCl, при этом, из 0.09 моль CH4 и 0.09 моль Cl2 образ-ся по 0.09 моль CH3Cl и HCl, а Cl2 ост-ся в кол-ве = 0.1-0.09 = 0.01 моль;
2) далее, прот-т р-ия: CH3Cl + Cl2 (+hv) = CH2Cl2 + HCl - из 0.01 моль CH3Cl и 0.01 моль Cl2 образ-ся по 0.01 моль CH2Cl2 и HCl, а CH3Cl ост-ся в кол-ве = 0.09-0.01 = 0.08 моль;
3) т.о. в кон-й смеси 0.08 моль CH3Cl, 0.01 моль CH2Cl2 и 0.09+0.01 = 0.1 моль HCl.