III. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ И СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МАТЕРИИ 2 часть

1. 6 адронов.

2. 6 лептонов.

3. 8 глюонов.

4. 4 бозонов.

Обоснование ответа. В рамках стандартной модели все элементарные частицы делятся на два больших класса: фермионы, или частицы — источники взаимодействий и бозоны, или частицы — переносчики взаимодействий. В число последних входят глюоны, бозоны, фотон и гравитон. К фермионам же относятся адроны и лептоны. В свою очередь адроны, или сильно взаимодействующие фермионы, состоят из субэлементарных частиц — кварков. Таким образом, следует выбрать второй вариант ответа.

Правильным является вариант ответа: 2) 6 лептонов.

Задание 13.5 (выберите один вариант ответа).

В квантовой хромодинамике изучается, каким образом кварки «склеив­аются» ..., образуя адроны.

Варианты ответа:

1.Промежуточными бозонами.

2.Глюонами.

3.Фотонами.

4.Мезонами.

Обоснование ответа. Частицами — переносчиками сильного (ядерного) взаимодействия являются восемь различных глюонов. Именно обмен этими квантами сильного взаимодействия обусловливает связь кварков и образование адронов.

Правильным является вариант ответа: 2) глюонами.

Задание 13.6 (выберите один вариант ответа).

Кварки в свободном состоянии не наблюдаются. Это свойство связыва­ния или удержания кварков осуществляют кванты — переносчики взаимо­действия, называемые ...

Варианты ответа:

1.Фотонами.

2. Мезонами.

3.Глюонами.

4. Бозонами.

Обоснование ответа. Взаимодействие кварков осуществляют восемь раз­личных глюонов. Термин «глюон» в переводе с английского означает «клей», т. е. эти кванты и есть частицы, которые как бы склеивают кварки между собой.

Правильным является вариант ответа: 3) глюонами.

Задание 13.7 (выберите один вариант ответа).

Фундаментальные взаимодействия силовых полей осуществляются кван­тами — переносчиками взаимодействий. Для электромагнитного взаимодей­ствия — это:

Варианты ответа:

1.Глюоны.

2. Фотоны.

3.W-бозоны.

4. Гравитоны.

Обоснование ответа. Все фундаментальные взаимодействия описыва­ются квантованными полями, которые характеризуются частицами — кван­тами, являющимися переносчиками соответствующих фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие осуществляется с помо­щью обмена фотонами — частицами с равной нулю массой, без электриче­ского заряда и единичным спином.

Правильным является вариант ответа: 2) фотоны.

14. ПРОЦЕССЫ В МИКРОМИРЕ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

14.1.Самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, ко­торое сопровождается испусканием элементарных частиц, называется ра­диоактивностью. Среди процессов радиоактивных превращений различают:

■ а-распад, при котором ядро испускает а-частицы — ядра гелия ₂ ⁴He;

■ (3-распад, связанный с испусканием или поглощением электронов или

позитронов;

■ у-излучение ядер — испускание ядром у-квантов;

■ спонтанное деление тяжелых ядер;

■ протонную радиоактивность.

14.2.Закон радиоактивного распада определяет количество нераспавшихся радиоактивных ядер N(t) за время t

N(t) = N₀2-^t/^T_1/2,

где Т_1/2 — период полураспада — время, в течение которого распадается по- ловина первоначального количества ядер N₀.

14.3.Энергия связи определяет величину работы, которую необходимо совершить, чтобы удалить нуклоны друг от друга на расстояния, превышающие радиус действия ядерных сил

^Есв = [Zm_р + (А - Z)m_n - М_ядра]с².

14.4.Энергия связи, приходящая­ся на один нуклон (Е_св/А), называется удельной энергией связи нуклонов в ядре. Зависимость удельной энергии связи от массового числа имеет харак­терный максимум в области значений А - 60 (рис. 1), т. е. около ядер желе­за (А = 57). Такая зависимость связа­на с конкуренцией электростатиче­ских сил отталкивания протонов в ядре и ядерных сил притяжения нуклонов друг к другу. В легких ядрах преобла­дают силы кулоновского отталкива­ния. При увеличении массы ядра все больше проявляют себя силы притяжения. Однако эти силы достаточно короткодействующие, поэтому, когда ядро становится слишком большим, притяжение нуклонов, которое распростра- няется только на соседние частицы, опять становится не в состоянии противостоять силам электростатического отталкивания. В результате энергия связи снова уменьшается.

14.5.Максимальное значение удельной энергии связи составляет ~8,5 МэВ на один нуклон. Для сравнения, энергия связи валентных электронов в атоме имеет порядок 10 эВ, т. е. энергия связи нуклонов в ядре в миллион раз больше, чем связь электронов в атоме.

14.6.Зависимость удельной энергии связи от массового числа объясняет принципиальную возможность получать энергию в ядерных реакциях деления и синтеза.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 14.1 (выберите несколько вариантов ответов).

При естественной радиоактивности ядра некоторых атомов могут самопроизвольно ...

Варианты ответа:

1.Делиться на ядра более легких химических элементов, испуская при этом нейтроны.

2.Испускать постоянное рентгеновское излучение независимо от темпе­ратуры или давления.

3.Превращаться в ядра других химических элементов без обмена энер­гией и частицами с окружающей средой.

4.Превращаться в ядра других элементов с испусканием ядер атомов ге­лия, электронов и электромагнитного излучения.

Обоснование ответа. Радиоактивностью, как известно, называется са­мопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождае­мое испусканием элементарных частиц. К радиоактивным процессам отно­сятся а-распад (испускание ядер гелия), Р-распад (испускание электронов и позитронов), у-излучение ядер (излучение электромагнитных волн с энерги­ей 3-4 МэВ), спонтанное (самопроизвольное) деление тяжелых ядер и др. Исходя из этого, следует выбрать первый и четвертый варианты ответов.

Правильными являются варианты ответов: 1) делиться на ядра более лег­ких химических элементов, испуская при этом нейтроны; 4) превращаться в ядра других элементов с испусканием ядер атомов гелия, электронов и электромагнитного излучения.

Задание 14.2 (выберите один вариант ответа).

Способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц, называется ...

Варианты ответа:

1.Люминесценцией.

2.Радиоактивностью.

3.Флюоресценцией.

4.Радиационным захватом.

Обоснование ответа. Вопрос задания является определением явления радиоактивности (см. обоснование ответа на предыдущее задание).

Правильным является вариант ответа: 2) радиоактивностью.

Задание 14.3 (выберите один вариант ответа).

Стабильное атомное ядро с массой M_N состоит из Z протонов и N нейтро­нов. Масса свободного протона т_р, масса свободного нейтрона т_п. Какое из приведенных ниже условий выполняется для массы этого ядра ...

Варианты ответа:

1. M_N = т_р.

2.M_N = т_р + т_п.

3.M_N > m_р + m_п.

4.М_N < m_р + т_п.

Обоснование ответа. Взаимодействие (притяжение) нуклонов в ядре при­водит к тому, что энергия ядра становится меньше, чем суммарная энергия покоя свободных нуклонов, составляющих это ядро. Ведь для того, чтобы преодолеть это притяжение, «разорвать» ядро, надо затратить энергию. В ре­лятивистской физике энергия покоя и масса связана знаменитым соотноше­нием Е = тс², где с — скорость света. Значит, и масса ядра меньше массы покоя слагающих его нуклонов (протонов и нейтронов).

Правильным является вариант ответа: 4) M_N < т_р + т_п.

Задание 14.4 (выберите один вариант ответа).

За один год начальное количество радиоактивного изотопа уменьшилось в 3 раза. Во сколько раз уменьшится количество этого изотопа за 2 года?

Варианты ответа:

1.6.

2.8.

3.9.

4.12.

Обоснование ответа. В соответствии с законом радиоактивного распада число нераспавшихся ядер в момент времени t связано с количеством ядер в начальный момент времени соотношением

где Т — период полураспада (время, в течение которого распадается половина (первоначального количества ядер). По условию задания для N(t = 1) = N₀/3, значит, 2~^2t/T = 1/3. Теперь мы можем определить, сколько ядер распадется через любое заданное время. В частности, если t = 2, то N/N₀ = 2~^2t/T = 1/9.

Правильным является вариант ответа: 3) 9.

Задание 14.5 (выберите один вариант ответа).

При нейтронной бомбардировке атома азота ₇¹⁴N испускается протон ₁ ¹р. В ядро какого изотопа превращается ядро азота?

Варианты ответа:

1.Углерод ₆ ¹⁴С .

2. Кислород ₈ ¹⁶ O .

3.ФторF.

4. Алюминий А1.

Обоснование ответа. При ядерных превращениях не должны нарушаться законы сохранения электрического заряда и закон сохранения числа нуклонов. Поэтому бомбардировка атомов азота описывается следующей реакцией:

₇ ¹⁴N+₀ ¹_n=₆ ¹⁴X+₁ ¹p.

Следовательно, в результате рассматриваемой реакции образуется изотоп элемента ₆ ¹⁴X с зарядом +6 и массовым числом А = 14. По таблице Менделеева находим, что это бета-радиоактивный изотоп углерода ₆ ¹⁴С.

Правильным является вариант ответа: 1) углерод ₆ ¹⁴С.

Задание 14.6 (выберите один вариант ответа).

Протон — протонный цикл представляет собой:

Варианты ответа:

1.Слияние двух протонов в ядро дейтерия.

2.Превращение четырех ядер водорода (протонов) в одно ядро гелия.

3.Взаимодействие дейтерия и протона с образованием изотопа гелия-3.

4.Слияние трития и дейтерия с образованием гелия.

Обоснование ответа. Синтез ядер водорода в ядра гелия, по-видимому, является источником энергии Солнца и звезда температура в недрах которыx ~10⁷:10⁸ К. Этот синтез осуществляется путем так называемого протон- протонного цикла, начинающегося ядерной реакцией

₁ ¹ р+ ₁ ¹ р -> ₁ ² D+ ₊₁ ⁰ е + u_e.

Образовавшееся ядро дейтерия сталкивается с протоном и объединяется в ядро изотопа гелия-3

₁ ² D+₁ ¹ р ->₂ ³ He + y.

Последним звеном цикла является реакция

₂ ³ He+₂ ³ He->₂ ⁴|Не+ ₁ ¹ р+₁ ¹ р

Итогом цикла является превращение четырех протонов в ядро гелия.

Правильным является вариант ответа: 2) превращение четырех ядер во­дорода в одно ядро гелия.

15.

ХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

15.1.Атомом называют электронейтральную квантово-механическую систему, состоящую из положительно заряженного ядра и отрицательно за­ряженных электронов, вероятность нахождения которых в пространстве оп­ределяется квадратом модуля волновой функции 10^-15. Ядро состоит из нукло­нов (протонов и нейтронов), которые почти в две тысячи раз массивнее элек­тронов, поэтому масса атома в основном сосредоточена в его ядре. Размер ядра оценивается значением ~10^-15 м, что почти в миллион раз меньше раз­меров атома (~10^_8...10-⁹ м).

15.2.Химический элемент — это совокупность определенных видов ато­мов с одинаковым зарядом ядра (_Z ^A Х). Заряд ядра Z определяется числом протонов в ядре, а массовое число А — числом нуклонов. Свойства химиче­ского элемента зависят от заряда атома. Заряд атома определяет место хими­ческого элемента в таблице Менделеева. Атомы одного и того же химическо­го элемента могут отличаться числом нейтронов в ядре, такие атомы называ­ются изотопами.

15.3.Реакционная способность элемента, его активность в химических реакциях определяется количеством электронов на внешних оболочках ато­ма. Если атом имеет незаполненные внешние электронные оболочки, то он способен отдавать или приобретать электроны на эти оболочки в зависимо­сти от валентности — способности атома к образованию химической связи. Под химической связью понимают определенное взаимодействие атомов че­рез их электроны, приводящее к заданной конфигурации атомов.

15.4.Вещество, которое состоит из атомов в определенном соотношении и объединенных определенной химической связью, является химическим соединением.

15.5.Молекула — это наименьшая частичка вещества, обладающая его химическими свойствами. При образовании химических связей электроны переходят от одного атома к другому и уже не принадлежат какому-то опре­деленному атому, а обобщены (гибридизованы).

15.6.Особое место среди химических соединений занимают макромолекулы. Они могут состоять из большого (огромного!) числа атомов (в отличие от обычных молекул, состоящих из небольшого числа атомов) и обладают качественно новыми свойствами.

15.7.Органическими молекулами являются те, которые содержат углеродные цепи и циклы. Образованные из таких молекул вещества также называют органическими.

15.8.Закон периодичности (Д. И. Менделеева): свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева, помещенная на форзаце настоящего пособия, является графическим (табличным) изображением периодического закона.

15.9.В периодической системе по горизонтали имеется семь периодов (обозначены арабскими цифрами), из них первый, второй и третий называются малыми, а остальные — большими. Каждый период за исключением первого начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом (седьмой период — незаконченный). В системе 10 рядов (обозначены римскими нфрами). Каждый малый период состоит из одного ряда, каждый большой — из двух рядов: четного (верхнего) и нечетного (нижнего). В четных рядах больших периодов находятся металлы. По вертикали расположено восемь групп (обозначены римскими цифрами). Номер группы связан со степенью окисления элементов, проявляемой ими в соединениях. Каждая группа делится на две подгруппы, причем главную подгруппу начинает элемент малого периода или первый элемент группы. В побочную подгруппу входят элементы только больших периодов. VIII группа отличается от остальных: кроме главной подгруппы гелия она содержит побочную подгруппу, состоящую из триад железа, рутения, осмия.

15.10.Все свойства элементов таблицы Д. И. Менделеева объясняются порядком заполнения электронами энергетических уровней (оболочек) и подуровней (подоболочек) атомов. Каждый период начинается элементом, в атоме которого на внешней электронной оболочке находится один s-электрон. Завершаются периоды благородными газами, атомы которых имеют полностью заполненную внешнюю электронную оболочку. Номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образова­нии химических связей.

15.11.Современная формулировка периодического закона Д. И. Менделеева такова: свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 15.1 (выберите один вариант ответа).

Электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, называется ...

Варианты ответа:

1.Атомом.

2.Ионом.

3.Химическим элементом.

4.Молекулой.

Обоснование ответа. При ответе на этот достаточно простой вопрос мо­гут возникнуть сомнения в выборе правильного ответа. Дело в том, что наи­более подходящим ответом, конечно, является «атом», однако, существуют одноатомные молекулы (например, благородные газы), для которых поня­тия «атом» и «молекула» совпадают. Тем не менее, это является исключени­ем, а в общем случае молекула состоит из нескольких или многих атомов. Что касается химического элемента, то, по определению, это понятие отно­сится к совокупности атомов с одинаковым зарядом ядра.

Правильным является вариант ответа: 1) атомом.

Задание 15.2 (выберите один вариант ответа).

Принадлежность атомов к данному химическому элементу определяется ...

1.Зарядом атома.

2.Массой ядра.

3.Числом электронов на внешнем уровне.

4.Зарядом ядра атома.

Обоснование ответа. Для ответа на этот вопрос достаточно знать опреде­ление химического элемента, которое приведено в обосновании ответа на предыдущее задание.

Правильным является вариант ответа: 4) зарядом ядра атома.

Задание 15.3 (выберите один вариант ответа).

Совокупность атомов с определенным зарядом ядра — это ...

Варианты ответа:

1.Молекула.

2.Химический элемент.

3.Химическое соединение.

4.Равновесная химическая система.

Обоснование ответа. Ответ на это задание также связан с определением понятия «химический элемент» (см. обоснование ответа на задание 15.1). Правильным является вариант ответа: 2) химический элемент.

Задание 15.4 (выберите один вариант ответа).

Структурной единицей, сохраняющейся в химических превращениях, является...

Варианты ответа:

1.Вещество.

2. Мономер.

3.Атом.

4. Молекула.

Обоснование ответа. По определению атом является наименьшей час­тицей химического элемента, являющейся носителем его свойств. Атом способен существовать неограниченно долго (если не считать самопроизвольныe распады атомов, обусловленные радиоактивностью) и сохраняться в химических превращениях.

Правильным является вариант ответа: 3) атом.

Задание 15.5 (выберите один вариант ответа).

Наиболее распространенным химическим элементом в неживой природе является ...

Варианты ответа:

1. Натрий.

2. Кислород.

3.Уран.

4. Алюминий.

Обоснование ответа. Для выбора ответа достаточно знать распространённость указанных элементов, например, в земной коре: А1 — 8,2%, О —47 ,4%, Na — 2,3%, U — 2,4*10~⁴%. Следует, правда, иметь в виду, что задание предполагает выбор ответа из приведенных вариантов. Если же брать Вселенную в целом, то наиболее распространенными следует назвать водород и гелий.

Правильным является вариант ответа: 2) кислород.

Задание 15.6 (выберите один вариант ответа).

Число известных в настоящее время химических элементов составляет ...

Варианты ответа:

1.Не более 50.

2. Более 100.

3.Более 1000.

4. Не более 30.

Обоснование ответа. Летом 2009 года Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC) одобрил официальную регистрацию сверхтяжёлого химического элемента, синтезированного группой немецких физиков из Дармштадского университета. Этот элемент займет в таблице Менделеева 112-е место. Временное название этого элемента — унунбий (от лат. ununbi — один-два-три). Известно также, что еще в 2006 году российскими учеными из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне был синтезирован 118-й элемент, однако официальной регистрации он еще не прошел.

Правильным является ответ: 2) более 100.

Задание 15.7 (выберите один вариант ответа).

В следующем описании: «натрий— мягкий серебристо-белый металл, плавящийся при температуре 97,8°С, ядовитый», натрий выступает как ...

Варианты ответа:

1.Химический элемент.

2.Химическое соединение.

3.Молекула.

4.Простое вещество.

Обоснование ответа. В вопросе задания речь идет об описании свойств простого вещества — натрия. Безусловно, натрий является и химическим эле­ментом, характеризующимся положением в таблице Д. И. Менделеева, и мо­лекулой — наименьшей частицей вещества, обладающей его химическими свойствами. Однако в задании указаны физические свойства этого вещества.

Правильным является вариант ответа: 4) простое вещество.

Задание 15.8 (выберите один вариант ответа).

Структурной единицей, сохраняющейся в химических превращениях, является...

Варианты ответа:

1.Atom.

2. Молекула.

3.Вещество.

4. Мономер.

Обоснование ответа. Легко привести множество примеров того, как в химических превращениях разрушаются (или, наоборот, создаются новые) молекулы, одни вещества превращаются в другие. При этом низменными остаются атомы химических соединений, участвующих в реакциях.

Правильным является вариант ответа: 1) атом.

16.

РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ВЕЩЕСТВ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

16.1.Химические реакции— это превращения одного или нескольких исходных веществ в отличающиеся от них по химическому составу и строе­нию другие вещества. Химические реакции не меняют ни общего числа ато­мов, ни изотопного состава. На языке физики все химические реакции — это не что иное, как перестройка электронов в атомах, участвующих в реакци­ях, в то время как ядра в процессе этой реакции остаются незатронутыми.

16.2.Молекулы и атомы находятся в непрерывном тепловом движении, сталкиваясь друг с другом. При соударениях молекул выделяется достаточ­ное количество энергии для разрыва электронных связей, их перестройки, формирования нового набора атомов, т. е. образование нового соединения. Это и есть физическое понимание химических реакций, которые могут быть обратимыми и необратимыми в зависимости от энергии реакции. Самопро­извольно реакция идет в сторону уменьшения энергии и увеличения энтро­пии в ходе реакции.

16.3.Если реакция сопровождается выделением тепла, то ее называют экзотермической, если с поглощением — то эндотермической. К экзотер­мическим реакциям относятся, как правило, все реакции соединения (на­пример, 2Н₂ + 0₂ = 2Н₂0), а типичными эндотермическими реакциями явля­ются реакции разложения (например, СаС0₃ -» СаО + С0₂). Это связано с тем, что в реакциях соединения молекулы реагентов образуют более устойчивую конфигурацию, сильнее связаны друг с другом. Поэтому их потенциальная энергия U₁ понижается по сравнению с тем значением U₀, которое соответствует свободным, невзаимодействующим молекулам (можно считать U₀ = О, тогда U₁ < 0). Энергия, равная разности U₀ - U₁ выделяется в виде тепла. При разложении молекулы на более простые компоненты, наоборот, требуется затратить энергию на разрыв молекулярных связей.

16.4.Химический процесс представляет собой последовательную смену состояний химической системы, в ходе которой образуется новое химическое вещество.

16.5.Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой. Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов в единицу времени при неизменном объеме системы. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации, температуры, присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов.

16.6.Закон действующих масс: скорость химической реакции v пропорциональна концентрациям реагирующих веществ с_А, с_в

v = kc_Ac_B,

где k — константа скорости реакции.

16.7.Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10° скорость большинства химических реакций увеличивается в 2-4 раза. Сильное изменение скорости реакции с изменением температуры объясняется тем, что в химическое взаимодействие вступают только активные молекулы (частицы), обладающие достаточной энергией для осуществления данной реакции.Неактивные частицы можно сделать активными, если сообщить им необходимую дополнительную энергию, которая называется энергией активации.

16.8.Катализ — это процесс изменения скорости реакции под действием или при участии особых веществ — катализаторов, которые участвуют в реакции, но не расходуются и не входят в состав ее конечных продуктов. Все основные биоорганические процессы являются каталитическими, роль катализаторов в них играют различные ферменты (белки). Например, природным катализатором является хлорофилл. Существуют также вещества, замедляющие процесс реакции. Они называются ингибиторами.

16.9.Роль катализатора может играть не только какое-то конкретное химическое вещество, но и сам химический процесс. Автокаталитические химические реакции — это реакции, в которых продукт конечной или промежуточной стадии ускоряет процесс, т. е. он сам становится катализатором.

16.10.Обратимые химические реакции не доходят до конца и заканчиваются установлением химического равновесия, когда скорости прямой и обратной реакции равны между собой. В состоянии равновесия прямая и обратная реакции не прекращаются, поэтому такое равновесие является динамическим. На состояние химического равновесия оказывают влияние различные факторы. Под действием этих факторов может происходить сме­щение (или сдвиг) химического равновесия. Если на систему, находящую­ся в равновесии, производится какое-то воздействие (изменяется концен­трация, температура, давление), то оно благоприятствует протеканию той из двух противоположных реакций, которая уменьшает воздействие (прин­цип Jle Шателъе).

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 16.1 (выберите один вариант ответа).

Химическая реакция есть процесс ...

Варианты ответа:

1.Объединения всех электронных оболочек атомов.

2.Превращения одних химических веществ в другие.

3.Превращения одних химических элементов в другие.

4.Распада атомов на ядра и электроны.

Обоснование ответа. Химическая реакция — это превращение одного или несколько исходных веществ в отличающиеся от исходных по химиче­скому строению и составу другие вещества (см. основные сведения). Этому определению соответствует только второй вариант ответа. Что касается пер­вого варианта, то при образовании нового химического вещества действи­тельно может происходить объединение электронных оболочек атомов, но не всех, а только валентных. Превращения одних химических элементов в другие происходит в ядерных реакциях, например при радиоактивном рас­паде. А вот распад атомов на ядра и электроны требует очень больших энер­гозатрат (ядерный взрыв и т. п.).

Правильным является вариант ответа: 2) превращения одних химиче­ских веществ в другие.

Задание 16.2 (выберите один вариант ответа).

Способность атомов образовывать химические соединения обусловлена ...

Варианты ответа:

1.Величиной их заряда.

2.Устойчивостью их ядра.

3.Строением их ядра.

4.Строением их электронных оболочек.

Обоснование ответа. Химическим соединением называется вещество, которое состоит из атомов в определенном соотношении, объединенных оп­ределенной химической связью. Химическая связь образуется с помощью валентных электронов, так что именно строение электронных оболочек ато­мов определяет их способность образовывать химические соединения. От ве­личины заряда ядра, строения и устойчивости ядра эта способность никак не зависит.

Правильным является вариант ответа: 4) строением их электронных обо­лочек.

Задание 16.3 (выберите несколько вариантов ответа).

Давая характеристику автокатализатора, можно сказать, что автокатализатор — это вещество, которое:

Варианты ответа:

1.Изменяет состояние химического равновесия.

2.Изменяет скорость химической реакции.

3.Является одновременно и катализатором, и одним из продуктов реакции.

4.Является одновременно и катализатором, и одним из реагентов реакции. Обоснование ответа. Автокатализатор — это один из продуктов химической реакции, который ускоряет химическую реакцию, т. е. играет роль катализатора. Значит, из двух вариантов — третьего и четвертого — следует брать третий. Кроме того, автокатализатор, являясь катализатором, изменяет скорость (ускоряет) химической реакции.

Правильными являются варианты ответа: 2) изменяет скорость химической реакции; 3) является одновременно и катализатором, и одним из про­дуктов реакции.

Задание 16.4 (выберите несколько вариантов ответа).

Катализатор ускоряет химическую реакцию за счет ...

Варианты ответа:

1.Ослабления химической связи в исходных молекулах.

2.Создания промежуточных соединений с участием катализатора.

3.Возбуждения исходных молекул при столкновениях с молекулами катализатора.

4.Увеличения температуры в реакторе.