Чтобы решить задачу, нужно понять, как вычисляется соотношение изотопов хлора.
В природе хлор представлен двумя основными изотопами: (^{35}\text{Cl}) и (^{37}\text{Cl}). Средняя относительная атомная масса хлора составляет 35.5. Это значение является средневзвешенным, основанным на природной распространенности этих изотопов.
Обозначим:
- ( x ) — доля изотопа (^{35}\text{Cl}),
- ( y ) — доля изотопа (^{37}\text{Cl}).
Так как это изотопы одного элемента, их доли в сумме равны 1:
[ x + y = 1. ]
Средняя масса исчисляется как средневзвешенная:
[ 35x + 37y = 35.5. ]
Теперь решим систему уравнений:
- ( x + y = 1 )
- ( 35x + 37y = 35.5 )
Из первого уравнения выразим ( y ):
[ y = 1 - x. ]
Подставим это в второе уравнение:
[ 35x + 37(1 - x) = 35.5 ]
[ 35x + 37 - 37x = 35.5 ]
[ -2x + 37 = 35.5 ]
[ -2x = 35.5 - 37 ]
[ -2x = -1.5 ]
[ x = 0.75. ]
Теперь подставим значение ( x ) обратно в уравнение для ( y ):
[ y = 1 - 0.75 ]
[ y = 0.25. ]
Таким образом, соотношение:
[ x:y = 0.75:0.25. ]
Это можно преобразовать в проценты:
- (^{35}\text{Cl}) составляет 75%,
- (^{37}\text{Cl}) составляет 25%.
Правильный ответ: 75 : 25.