Задание № 3

Задача 3 Как известно, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Однако формула воды, которую можно записать как 1Н216О, или 1Н1Н 16О (оба атома водорода содержат в ядре по 1 протону, а ядро атома кислорода – 8 протонов и 8 нейтронов), соответствует только самой легкой ее разновидности, мольная доля которой в природной воде составляет 99,73-99,76 мол.%. Остальные 0,24-0,27 мол. % в природной воде – другие ее разновидности, их молекулы различаются изотопным составом атомов водорода и кислорода. В настоящее время известны 7 изотопов водорода – разновидностей химического элемента водорода с массовыми числами от 1 до 7 (в атомном ядре количество протонов 1, нейтронов от 0 до 6). Три изотопа водорода природные (стабильные 1Н и 2Н и радиоактивный 3Н), а четыре синтетические (4Н, 5Н, 6Н и 7Н). В настоящее время известны 18 изотопов кислорода - разновидностей химического элемента кислорода с массовыми числами от 11 до 28 (в атомном ядре количество протонов 8, нейтронов от 3 до 20). Только три изотопа кислорода (16О, 17О, 18О) природные и стабильные. Комбинации различных атомов-изотопов водорода и кислорода дают набор молекул- изотопологов воды (как природных, так и синтетических, как стабильных, так и нестабильных). 1. Составьте формулы всех природных изотопных разновидностей воды. 2. Укажите стабильные и нестабильные природные изотопные разновидности воды. 20 баллов Решение 1. Всего 18 природных изотопных разновидностей воды, их формулы: Н1Н16О, 1Н1Н17О, 1Н1Н18О, 1Н2Н16О, 1Н2Н17О, 1Н2Н18О, 2Н2Н16О, 2Н2Н17О, Н2Н18О, 1Н3Н16О, 1Н3Н17О, 1Н3Н18О, 2Н3Н16О, 2Н3Н17О, 2Н3Н18О, 3Н3Н16О, Н3Н17О, 3Н3Н18О (10 баллов) 2. Всего 9 стабильных природных изотопных разновидностей воды, их формулы: 1Н1Н16О, 1Н1Н17О, 1Н1Н18О, 1Н2Н16О, 1Н2Н17О, 1Н2Н18О, 2Н2Н16О, Н2Н17О, 2Н2Н18О (5 баллов) 3. Всего 9 нестабильных природных изотопных разновидностей воды, их формулы: 1Н3Н16О, 1Н3Н17О, 1Н3Н18О, 2Н3Н16О, 2Н3Н17О, 2Н3Н18О, 3Н3Н16О, Н3Н17О, 3Н3Н18О (5 баллов) 20 баллов