Ejercicios: Núcleos atómicos y estabilidad de isótopos

El potasio de los guineos contiene una pequeña fracción del isótopo potasio-40, cuyo núcleo tiene número atómico $Z = 19$ y número másico $A = 40$.

1. a) Indica cuántos protones y cuántos neutrones tiene ese núcleo.
2. b) Escribe su símbolo con la notación ${}^{A}_{Z}\text{X}$.
3. c) ¿Cuántos electrones tiene el átomo neutro de potasio-40? Justifica la respuesta.

El carbono tiene tres isótopos naturales: carbono-12, carbono-13 y carbono-14, todos con $Z = 6$.

1. a) Explica qué significa que dos núcleos sean isótopos.
2. b) Calcula el número de neutrones del núcleo de cada uno de los tres isótopos.
3. c) ¿Tienen los tres isótopos las mismas propiedades químicas? Razona la respuesta pensando en sus electrones.

De los cerca de $3000$ núclidos conocidos, apenas unos $250$ son estables; el resto acaba desintegrándose tarde o temprano.

1. a) Explica qué significa que un núcleo sea estable y qué le ocurre a un núcleo inestable.
2. b) En los núcleos ligeros estables, el número de neutrones $N$ y el de protones $Z$ son casi iguales: indica cuánto vale, aproximadamente, la razón $\frac{N}{Z}$ en esos núcleos.

Considera estos cinco núclidos: ${}^{14}_{6}\text{C}$, ${}^{14}_{7}\text{N}$, ${}^{12}_{6}\text{C}$, ${}^{16}_{8}\text{O}$ y ${}^{15}_{7}\text{N}$.

1. a) Calcula el número de protones y de neutrones de cada uno.
2. b) Indica qué parejas son isótopos (igual $Z$) y qué pareja es isóbara (igual $A$).
3. c) Señala dos núclidos que tengan el mismo número de neutrones (isótonos).

Marie Curie aisló el radio en $1898$, y durante décadas la actividad de $1\ \text{g}$ de radio-226 sirvió como unidad de medida, el curio. Datos: $N_A = 6.02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$ y masa molar del radio-226: $226\ \text{g/mol}$.

1. a) Calcula cuántos núcleos de radio-226 hay en una muestra de $1\ \text{mg}$.
2. b) Calcula cuántos núcleos hay en $1\ \text{g}$, la cantidad que definía el curio.