Задание №14 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение. Для выполнения задания проанализируем каждое утверждение, опираясь на данные фрагмента Периодической системы Д.И. Менделеева и законы радиоактивного распада.

Напомним основные правила:
1. Порядковый номер элемента в таблице Менделеева ($Z$) равен заряду ядра (количеству протонов).
2. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов ($Z$).
3. При $\beta$-распаде (электронном) заряд ядра увеличивается на 1 ($Z \rightarrow Z+1$), так как один нейтрон превращается в протон и испускается электрон.
4. При $\alpha$-распаде заряд ядра уменьшается на 2 ($Z \rightarrow Z-2$), так как ядро покидает альфа-частица (ядро гелия).

Разбор утверждений:

1) В результате бета-распада ядра таллия образуется ядро свинца.
Таллий ($Tl$) имеет порядковый номер $Z = 81$. При $\beta$-распаде порядковый номер увеличивается на 1: $81 + 1 = 82$. Элемент с номером 82 — это свинец ($Pb$). Утверждение верно.

2) В результате альфа-распада ядра свинца-185 образуется ядро полония.
Свинец ($Pb$) имеет порядковый номер $Z = 82$. При $\alpha$-распаде порядковый номер уменьшается на 2: $82 - 2 = 80$. Элемент с номером 80 — это ртуть ($Hg$), а не полоний ($Po$, $Z = 84$). Утверждение неверно.

3) Ядро золота-200 содержит 79 протонов.
Золото ($Au$) имеет порядковый номер $Z = 79$. Число протонов в ядре всегда равно порядковому номеру элемента, независимо от массового числа изотопа (в данном случае 200). Утверждение верно.

4) Нейтральный атом золота содержит 197 электронов.
Для золота ($Au$) порядковый номер $Z = 79$. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, то есть 79. Число 197 — это округленная атомная масса (массовое число), указывающая на суммарное количество протонов и нейтронов. Утверждение неверно.

5) Положительный ион золота содержит 80 протонов.
При ионизации атом теряет или приобретает электроны, но количество протонов в ядре остается неизменным и соответствует порядковому номеру. Для золота это всегда 79 протонов. Если бы протонов стало 80, это было бы уже ядро ртути. Утверждение неверно.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ