第9章原子结构和元素周期系 9.1·在自然界中氢有三种同位素，氧也有三种同位素，问：总共有多少种含不同核素的水分子？ 由于H太少，可以忽略不计，问：不计H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？ 解1：组合解 (1)(C·C-3)·C=18: (2)C+C·C=g 解2：方阵（拉丁方解： (1)氢不相同：HOD H"OT DOT HOD HOT DOT 为3x3方阵 氢相同：HOH HOH H8OH D"OD DOD D"OD TOT T"OT T"OT 也为3x3方阵 (2)氢相同：HOH HOH HOH D'OD DOD D"OD 为2x3方阵 氢不同：HoDH7ODH8OD 为1x3方阵 答：总共有18种含不同核素的水分子；不计州时天然水中共有9种同位素异构水分子。 评注：第一个答案并没有给出同位素异构体的具体化学式，只是一个数学解而己，还不是化 学解。 是单货素元而天然碳有两种稳定同位东℃和0·请预首在质 能出现几 答：两个。即：2℃℉时峰和3C℉峰。 9.3用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为B78.9183占 50.54%,"Br80.9163占4946%，求溴的相对原子质量（原子量） 解：溴的相对原子量 =78.9183×50.54%+80.9163×49.46%-39.885+40.021=79.91 答：溴的相对原子质量为991。 评注：(1)本题的运算应当遵守有效数字运算规则。此题由于同位素丰度的有效数字只有4 位，算得的原子量的有效数字只有4位，达不到五位有效数字。由原子量表中查得的溴的 相对原子质量79.904(1)的获得显然要求更精确的同位素丰度。同位素丰度的有效数字的位 数常常不是由 于测定方法不够 而是由 取样得到的样品本 存在丰度的涨落。 正是许多元素的原子量有效数字较少的主要原因。(2)请注意，在上述计算中，加和前的时 间结果应当比最终结果多一位数字，其最后一位数字称为保留数字”。 94铊的天然同位素20T和0T1的核素质量分别为202.97amu和204.97amu,已知铊的相对 原子质量（原子量）为20439，求铊的同位素丰度. 解：设轮的丰度为x,则： 202.97x+204.97(1-x)=204.39第 9 章原子结构和元素周期系 9.1*  在自然界中氢有三种同位素， 氧也有三种同位素， 问： 总共有多少种含不同核素的水分子？ 由于 3H 太少，可以忽略不计，问：不计 3H 时天然水中共有多少种同位素异构水分子？ 解 I  ：组合解： ( l ) ( C3 1·C3 1－3 )·C3 1＝18； ( 2 ) (C2 1+C2 1)·C3 1＝9  解 2  ：方阵(拉丁方)解： ( l )氢不相同：H 16OD H 16OT D 16OT H 17OD H 17OT D 17OT H 18OD H 18OT D 18OT 为 3×3  方阵 氢相同： H 16OH H 17OH H 18OH D 16OD D 17OD D 18OD T 16OT T 17OT T 18OT 也为 3×3  方阵． ( 2 )氢相同： H 16OH H 17OH H 18OH D 16OD D 17OD D 18OD 为 2×3  方阵 氢不同： H 16OD H 17OD H 18OD 为 1×3 方阵 答：总共有 18  种含不同核素的水分子；不计 3H 时天然水中共有 9  种同位素异构水分子。 评注：第一个答案并没有给出同位素异构体的具体化学式，只是一个数学解而已，还不是化 学解。 9.2*  天然氟是单核素元素( 19 F )，而天然碳有两种稳定同位素( 12C 和 13C)  ，请预言在质谱仪中 能出现几个相应于 CF4+ 的峰？ 答：两个。即：12C 19F4+ 峰和 13C 19F4+ 峰。 9.3  用质谱仪测得溴的两种天然同位素的相对原子质量和同位素丰度分别为 79Br 78 . 9183  占 50.54%，81Br 80.9163  占 49.46%，求溴的相对原子质量（原子量）。 解：溴的相对原子量＝78.9183×50.54%+80.9163 ×49.46%=39.885+40.021＝79.91  答：溴的相对原子质量为 79.91  。 评注：(1)本题的运算应当遵守有效数字运算规则。此题由于同位素丰度的有效数字只有 4  位，算得的原子量的有效数字只有 4  位，达不到五位有效数字。由原子量表中查得的溴的 相对原子质量 79.904(1)的获得显然要求更精确的同位素丰度。同位素丰度的有效数字的位 数常常不是由于测定方法不够精确，而是由于取样得到的样品本身存在丰度的涨落，后者 正是许多元素的原子量有效数字较少的主要原因。(2)请注意，在上述计算中，加和前的中 间结果应当比最终结果多一位数字，其最后一位数字称为“保留数字”。 9.4  铊的天然同位素 203Tl 和 205Tl 的核素质量分别为 202.97 amu  和 204.97 amu  ，已知铊的相对 原子质量(原子量)为 204.39  ，求铊的同位素丰度。 解：设铊 203Tl 的丰度为 x ，则： 202.97x + 204.97 (1－x)＝204.39