9c+e Übungsaufgaben für die 2. Schulaufgabe

9c+e Übungsaufgaben für die 2. Schulaufgabe
1. Polonium 218 ist ein α- oder ein β-Strahler. Gib die Zerfallsgleichungen an.
Als β-Strahler hat Polonium 218 eine Halbwertszeit von (etwas über) 3 min. Berechne, wie lange es
dauert, bis die Aktivität um 75 % gesunken ist.
Wie kann man die Aktivität von Polonium nachweisen?
2. Ein Ag-107-Kern soll in seine Protonen und Neutronen zerlegt werden. Wie viel Energie ist dazu nötig?
(m Ag 107 = 106,879287 u, m Pr = 1,007277 u, m n = 1,008665 u, m El = 0,000549 u) [ 1,47 . 10- 10 J ]
3. a) Schreibe den vollständigen Zerfallskreislauf auf, in dessen Verlauf C 14 entsteht.
b) Gib einen groben (Alters-) Bereich an, der mit der C-14- Methode bestimmt werden kann.
4. a) Warum gibt es kein Isotop Na 20? [ n Neutronen muss mindestens 11 sein ]
b) Welche Gemeinsamkeiten besitzen alle Na-Isotope? [ gl. Anzahl von Protonen bzw. von
Elektronen; gleiche Schalenverteilung ]
5. Kennzeichne jede der folgenden Aussagen als Wahr bzw. als falsch:
Die Anzahl der Protonen in einem Natriumkern ist elf.
Die Anzahl der Neutronen in einem Natriumkern ist mindestens 12.
In jedem beliebigen Atom gibt es mindestens so viele Elektronen wie Neutronen.
Isotope verschiedener chemischer Elemente können gleich viele Neutronen enthalten.
Isotope verschiedener chemischer Elemente können gleich viele Elektronen enthalten.
Isotope verschiedener chemischer Elemente können gleich viele Protonen enthalten.
Germanium ist aufgrund seiner Elektronenzahl weder für Bindung wie bei Kochsalz noch für eine
Metallbindung geeignet.
Fluor steht in derselben Hauptgruppe wie Chlor und reagiert daher chemisch recht ähnlich.
Auf manchen Elektronenbahnen können sich mehr als acht Elektronen gleichzeitig aufhalten.
[ w-f-f-w-f-f-w-w-w ]
6. a) Finde mithilfe der Periodentafel alle chemischen Elemente, die auf allen Energiestufen, die
überhaupt besetzt sind, gleich viele Elektronen enthalten.
b) Welche Isotope haben sechs Neutronen? [H, Be ; B 11, C 12 ]

7. Ein LDR und ein Glühbirnchen sind in Reihe an eine Konstantspannungsquelle angeschlossen. Die
Höhe der Spannung U sowie die Betriebsdaten des Birnchens sind so gewählt, dass das Birnchen
gerade mit der mittleren Helligkeit H' leuchtet, falls der LDR mit einer mittleren Helligkeit H bestrahlt
wird.
a) Beschreibe kurz, wie man die Lichtabhängigkeit des LDR erklären kann.
b) Erläutere kurz, wie eine Änderung von H eine Änderung von H' bewirkt, und skizziere anschließend
einen möglichen Verlauf der H-H'-Kurve.
c) Nun wird die äußere Lichtquelle verdunkelt, so dass alles Licht, welches auf den LDR trifft, vom
Glühbirnchen selber stammt. Welche Möglichkeiten ergeben sich damit für das System LDR-
Glühbirnchen?
d) Nenne zwei Möglichkeiten, wie man in einem Stück Silizium, das nicht an eine Spannungsquelle
angeschlossen ist, freie Ladungsträger erzeugen kann.
e) Silizium hat die Ordnungszahl 14 und die relative Atommasse 28,086. Wie sind die Elektronen bei
Silizium auf die verschiedenen Bahnen verteilt? Und was kann man aufgrund der Zahl 28,086 über
die Häufigkeitsverteilung von Silizium-Isotopen vermuten?
8. Nenne eine Anwendung von radioaktiver Strahlung und je eine medizinische und technische
Anwendung von Röntgenstrahlung.
9. In einer Periodentafel stehen die Elemente Ga und Ge an 31. bzw. 32. Stelle.
a) Wie heißen diese Elemente mit vollständigem Namen?
b) Bei Ge sitzen die äußersten Elektronen in der N-Schale. Wie viele Elektronen gibt es dort und wie
viele folglich in den anderen Schalen?
c) Was bedeutet die Angabe „69,72“ bei Ga in der Periodentafel? Und was lässt sich daraus für die
Anzahl der Neutronen im häufigsten Isotop folgern? (Mit kurzer Begründung)
10. Eine Warnanlage soll automatisch vor zu hohen Temperaturen warnen.
Sie verwendet (u.a.) einen NTC-Widerstand als Sensor und ein Birnchen
als Anzeigegerät.
a) Begründe die Wahl des Namens "NTC-Widerstand" und erläutere kurz,
wie das entsprechende Verhalten des Widerstandes zustande kommt.
b) Nenne eine weitere Möglichkeit, wie die Leitfähigkeit eines Halbleiterkristalls erhöht werden kann.
c) Begründe, warum die angegebene Schaltung nicht einmal unter Verwendung eines geeigneten
Birnchens für eine einfache Warnanlage brauchbar ist.
ϑ