1. Природный хлор состоит из двух стабильных изотопов с массовыми числами 35 и 37. А) Исходя из приведённого в Периодической системе элементов значения средней атомной массы хлора, рассчитайте мольные доли (χ) каждого из нуклидов в природном хлоре. Б) Сколько различных изотопных вариантов молекулы хлороводорода можно обнаружить в природе, если учесть, что водород состоит из стабильных нуклидов ¹H и ²H, а хлор — из нуклидов ³⁵Cl и ³⁷Cl? Ответ поясните.

А) Используем среднюю атомную массу хлора из периодической системы: примерно 35,45.

1. Обозначим мольную долю ³⁷Cl через x, тогда доля ³⁵Cl равна 1 − x.
2. Составим уравнение для средней массы: \(35(1-x)+37x=35.45\).
3. Решаем: \(35+2x=35.45\), откуда \(x=0.225\).

Следовательно, χ(³⁷Cl) = 0,225, а χ(³⁵Cl) = 0,775.

Б) В молекуле HCl есть один атом водорода и один атом хлора. Возможны 2 варианта изотопа водорода и 2 варианта изотопа хлора, поэтому число комбинаций равно \(2\cdot2=4\): ¹H³⁵Cl, ¹H³⁷Cl, ²H³⁵Cl, ²H³⁷Cl.

Ответ: А) χ(³⁵Cl) = 0,775; χ(³⁷Cl) = 0,225. Б) 4 изотопных варианта HCl.