Czym różni się izotop od nuklidu?

Nuklid to każdy rodzaj atomu określony liczbą atomową i liczbą masową, np. węgiel 12 albo węgiel 14. Izotopy są nuklidami tego samego pierwiastka, więc mają jednakowe Z. Mówiąc o izotopach, masz więc na myśli co najmniej dwa nuklidy jednego pierwiastka.

Jak obliczyć masę atomową pierwiastka z jego izotopów?

Pomnóż masę każdego izotopu przez jego ułamek w mieszaninie i dodaj iloczyny; gdy zadanie nie podaje mas izotopów, użyj liczb masowych. Dla izotopów boru o masach 10,01 u i 11,01 u w proporcji 20 % do 80 % wychodzi 0,20 · 10,01 + 0,80 · 11,01 = 10,81. W tablicach CKE podana jest właśnie taka średnia, więc nie jest liczbą całkowitą.

Jak szybko zbilansować równanie przemiany jądrowej?

Zapisz osobno sumę liczb masowych i sumę liczb atomowych po lewej stronie, potem po prawej. Brakującą cząstkę dobierasz tak, by sumy były równe. Nieznane jądro rozpoznajesz po liczbie atomowej: odczytujesz symbol z układu okresowego w tablicach CKE.

Dlaczego w przemianie β⁻ liczba atomowa rośnie?

W jądrze jeden neutron przekształca się w proton, a powstały elektron wylatuje. Proton zostaje w jądrze, więc liczba protonów, czyli liczba atomowa, zwiększa się o jeden. Elektron opuszcza jądro, a liczba nukleonów jest taka sama, więc liczba masowa nie ulega zmianie.

Ile neutronów ma mol atomów danego izotopu?

Liczba neutronów jednego atomu to A - Z, a mol zawiera 6,02 · 10²³ atomów. Mnożysz więc te dwie liczby. Dla ²³⁵92U jest to 143 · 6,02 · 10²³, czyli około 8,61 · 10²⁵ neutronów.

Matura 2027 · chemia, poziom rozszerzony

Izotopy i promieniotwórczość: masa atomowa, rozpad alfa i beta, reakcje jądrowe

Podstawa programowa wymaga, żebyś stosował pojęcia nuklidu, izotopu, mola i stałej Avogadra, wyznaczał masę atomową jako średnią z mas atomów z uwzględnieniem składu izotopowego oraz pisał równania naturalnych przemian promieniotwórczych α i β⁻ i sztucznych reakcji jądrowych. Tak przygotujesz się do tej części matury z chemii na poziomie rozszerzonym.

Na maturze 2023–2026: w każdej z 4 sesji, zadań: 6.

Podstawa programowa: chemia

Podstawa programowa (zakres rozszerzony): dział I „Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna”, pkt 1, 3, 4

Pokaż wymagania

I.1stosuje pojęcia: nuklid, izotop, mol i stała Avogadra;
I.3stosuje pojęcie masy atomowej (średnia masa atomów danego pierwiastka, z uwzględnieniem jego składu izotopowego);
I.4pisze równania naturalnych przemian promieniotwórczych (α, β⁻) oraz sztucznych reakcji jądrowych;

Dz.U. 2024 poz. 1019 · w arkuszach 2023–2026: w każdej z 4 sesji

Strona sprawdzona 31 października 2026.

W skrócie

najważniejsze w kilku zdaniach

Nuklid to rodzaj atomu o określonej liczbie atomowej $Z$ i liczbie masowej $A$ ; izotopy jednego pierwiastka mają to samo $Z$ , a różne $A$ .
Liczba neutronów w jądrze to $N = A - Z$ .
Masa atomowa pierwiastka jest średnią ważoną mas jego izotopów, dlatego nie jest liczbą całkowitą.
W przemianie α jądro traci cząstkę $\ce{^{4}_{2}He}$ , a w przemianie β⁻ jeden neutron jądra staje się protonem.
Równanie jądrowe jest poprawne, gdy po obu stronach strzałki zgadzają się sumy $A$ oraz sumy $Z$ .

Egzamin maturalny z chemii na poziomie rozszerzonym trwa 180 minut; za cały arkusz można uzyskać 60 punktów. W arkuszu jest około 45 poleceń: zadania zamknięte (wielokrotnego wyboru, prawda–fałsz, na dobieranie) i otwarte (z luką, krótkiej i rozszerzonej odpowiedzi), w tym co najmniej jedno zadanie problemowe za 4–5 punktów. Podczas egzaminu możesz korzystać z „Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych”, linijki i kalkulatora naukowego.

Nuklid, izotop, liczba masowa i atomowa

Atom danego nuklidu zapisujesz jako $\ce{^{A}_{Z}X}$ : liczba atomowa $Z$ jest liczbą protonów, liczba masowa $A$ sumą protonów i neutronów, więc liczba neutronów wynosi $N = A - Z$ . Izotopy to nuklidy tego samego pierwiastka, czyli o jednakowym $Z$ i różnej liczbie neutronów. Mają takie same właściwości chemiczne, bo te zależą od elektronów, a różnią się masą.

Mol atomów dowolnego nuklidu zawiera $6{,}02 \cdot 10^{23}$ atomów – tyle wynosi stała Avogadra, $N_{\mathrm{A}} ={}$ $6{,}02 \cdot 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ . Liczbę neutronów w molu otrzymasz, mnożąc liczbę neutronów w jednym atomie przez tę stałą: w molu atomów $\ce{^{235}_{92}U}$ jest $143 \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} ={}$ $8{,}61 \cdot 10^{25}$ neutronów.

Izotop	Protony	Neutrony	Liczba masowa
$\ce{^{12}_{6}C}$	6	6	12
$\ce{^{13}_{6}C}$	6	7	13
$\ce{^{14}_{6}C}$	6	8	14

Masa atomowa jako średnia ważona

Masa atomowa pierwiastka to średnia masa atomów jego izotopów, ważona ich udziałami w przyrodzie: $M = \sum x_i m_i$ , gdzie $x_i$ jest ułamkiem atomów izotopu o masie $m_i$ . Masa izotopu w unitach jest bliska jego liczbie masowej, ale nie jest jej dokładnie równa. Gdy zadanie podaje masy izotopów, liczysz z nich; gdy podaje tylko liczby masowe, wstawiasz je w miejsce mas. Dla izotopów 35 i 37 w stosunku $3 : 1$ (dane umowne) masa atomowa wynosi $(3 \cdot 35 + 37) / 4 ={}$ $35{,}5$ .

Odwrotnie: masa atomowa boru z tablic CKE wynosi 10,81. Bor ma dwa trwałe izotopy o masach 10,01 u i 11,01 u, więc ułamek lżejszego spełnia $10{,}01x + 11{,}01(1 - x) ={}$ $10{,}81$ , czyli $x = 0{,}200$ . Bor składa się więc w 20,0 % z izotopu o liczbie masowej 10 i w 80,0 % z izotopu o liczbie masowej 11.

Przemiany α i β⁻ w równaniach

W przemianie α jądro wysyła cząstkę $\ce{^{4}_{2}He}$ (dwa protony i dwa neutrony): liczba masowa maleje o 4, a atomowa o 2. Przykład: $\ce{^{226}_{88}Ra -> ^{222}_{86}Rn + ^{4}_{2}He}$ . W przemianie β⁻ neutron przekształca się w proton, a powstały elektron opuszcza jądro: $A$ pozostaje bez zmian, a $Z$ rośnie o jeden. Przykład: $\ce{^{14}_{6}C -> ^{14}_{7}N + ^{0}_{-1}e}$ .

Poprawne równanie ma po lewej stronie te same sumy $A$ i $Z$ co po prawej. Szereg rozpadów łączysz bilansem: od $\ce{^{238}_{92}U}$ do $\ce{^{206}_{82}Pb}$ liczba masowa maleje o 32, więc zachodzi $32 / 4 = 8$ przemian α. Po nich liczba atomowa wynosi $92 - 16 = 76$ , a ołów ma 82, więc dochodzi 6 przemian β⁻.

Cząstka	Zapis	Liczba masowa	Liczba atomowa
proton	$\ce{^{1}_{1}p}$	1	1
neutron	$\ce{^{1}_{0}n}$	1	0
cząstka α	$\ce{^{4}_{2}He}$	4	2
elektron (β⁻)	$\ce{^{0}_{-1}e}$	0	−1

Sztuczne reakcje jądrowe i zapis skrócony

W sztucznej reakcji jądrowej bombardujesz jądro cząstką, np. neutronem, protonem albo cząstką α. Obowiązuje ten sam bilans: $\ce{^{27}_{13}Al + ^{4}_{2}He -> ^{30}_{15}P + ^{1}_{0}n}$ . Ta sama reakcja w zapisie skróconym to $\ce{^{27}Al}$ (α, n) $\ce{^{30}P}$ : najpierw jądro bombardowane, w nawiasie cząstka bombardująca i lekka cząstka emitowana, na końcu jądro produktu.

Rozszczepienie jądra to rozpad na dwa lżejsze jądra z wyrzuceniem neutronów: $\ce{^{235}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{90}_{38}Sr + ^{144}_{54}Xe + 2 ^{1}_{0}n}$ . Nieznany produkt znajdujesz, odejmując sumy: liczba masowa $235 + 1 - 90 - 144 = 2$ wskazuje dwa neutrony, a liczba atomowa $92 - 38 = 54$ wskazuje ksenon.

Pojęcia

nuklid: Rodzaj atomu o określonej liczbie atomowej i liczbie masowej, zapisywany jako $\ce{^{A}_{Z}X}$ .
izotop: Nuklid pierwiastka o tej samej liczbie atomowej i innej liczbie masowej niż pozostałe nuklidy tego pierwiastka.
masa atomowa: Średnia masa atomów pierwiastka z uwzględnieniem jego składu izotopowego, wyrażona w unitach.
skład izotopowy: Udziały procentowe izotopów pierwiastka w jego naturalnej mieszaninie.
stała Avogadra: Liczba drobin (atomów, cząsteczek, jonów) przypadająca na jeden mol substancji: $N_{\mathrm{A}} ={}$ $6{,}02 \cdot 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ .
przemiana promieniotwórcza: Samorzutna przemiana jądra z emisją cząstki, np. α albo elektronu β⁻, prowadząca do jądra innego nuklidu.
reakcja jądrowa: Przemiana jąder wywołana bombardowaniem cząstką, w której zachowane są sumy liczb masowych i atomowych.

Zadanie z matury

źródło: CKE

Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo, z materiałem źródłowym. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do wyjaśnienia.

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2025, chemia (poziom rozszerzony), zadanie 2.1

Zadanie 2.1. (0–1)

Niektóre ciężkie jądra ulegają reakcjom rozszczepienia. Takie jądra bombardowane neutronami ulegają podziałowi na dwa lżejsze fragmenty. Tej przemianie towarzyszy emisja dwóch lub trzech neutronów. Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2018. W jednej z reakcji rozszczepienia jąder

\ce{^{235}U}

powstają

\ce{^{92}Kr}

oraz

\ce{^{141}Ba}

. Uzupełnij schemat tak, aby otrzymać równanie opisanej przemiany, która prowadzi do powstania jąder kryptonu i baru.

\ce{^{235}_{92}U} + {}^{\square}_{\square}\mathrm{n} \longrightarrow \ldots\ {}^{\square}_{\square}\mathrm{n} + \ce{^{92}_{36}Kr} + \ce{^{141}_{56}Ba}

neutron przed strzałką – górne pole: neutron przed strzałką – dolne pole: miejsce wykropkowane przed neutronem za strzałką: neutron za strzałką – górne pole: neutron za strzałką – dolne pole:

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, chemia, poziom rozszerzony (arkusz MCHP-⁠R0-⁠100-⁠2505), zadanie 2.1. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2024, chemia (poziom rozszerzony), zadanie 2.1

Zadanie 2.1. (0–1)

Znanych jest kilkadziesiąt izotopów galu, które powstają w różnych reakcjach jądrowych, ale tylko nieliczne z nich są trwałe. Promieniotwórcze izotopy galu zwykle ulegają rozpadowi

\beta^-

, jeżeli mają nadmiar neutronów, lub innym przemianom – przy niedomiarze neutronów. Izotop galu o liczbie masowej równej 72 ulega rozpadowi

\beta^-

. Uzupełnij poniższy schemat. Wpisz symbol pierwiastka, którego izotop powstaje w wyniku opisanej przemiany, oraz liczbę masową tego izotopu.

Liczba masowa: Symbol pierwiastka:

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2024, chemia, poziom rozszerzony (arkusz MCHP-⁠R0-⁠100-⁠2405), zadanie 2.1. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Sprawdź się

sprawdzisz od razu

Zaznacz lub wpisz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie. Jak ocenia CKE: w zadaniu obliczeniowym liczy się metoda, wynik z jednostką i poprawne zaokrąglenie — zwykle do trzech cyfr znaczących. Równanie reakcji musi być zapisane w formie, o którą prosi polecenie (cząsteczkowej, jonowej albo jonowej skróconej), z poprawnymi współczynnikami.

zadanie Kleksy

Zadanie 1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Masa atomowa miedzi wynosi 63,55 u. Miedź składa się z dwóch trwałych izotopów: o liczbie masowej 63 i masie 62,93 u oraz o liczbie masowej 65 i masie 64,93 u. Udział atomów izotopu o liczbie masowej 63 jest równy

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 2. (0–1)

Dla jąder atomowych i ich przemian Oceń prawdziwość zdań. Wybierz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą protonów w jądrze.

po przemianie α liczba neutronów w jądrze maleje o 2.

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 3. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

W przemianie β⁻ liczba atomowa jądra a liczba masowa

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

Więcej zadań: rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z maja 2026 roku

Częste pomyłki

tu najłatwiej stracić punkt

Liczenie neutronów jako sumy $A + Z$ zamiast różnicy $A - Z$ . Liczba masowa jest sumą protonów i neutronów, więc neutronów jest $A - Z$ .
Zmiana liczby masowej w przemianie β⁻. Elektron emitowany w przemianie β⁻ nie jest nukleonem i ma liczbę masową 0, więc liczba masowa jądra pozostaje taka sama.
Średnia arytmetyczna zamiast ważonej przy masie atomowej. Udziały izotopów rzadko są równe, więc masę każdego izotopu mnożysz przez jego ułamek.
Pisanie liczby atomowej elektronu jako 1 zamiast −1. Elektron β⁻ zapisujesz jako $\ce{^{0}_{-1}e}$ , bo bilans ładunku musi się zgadzać.

Zapamiętaj

Izotopy: to samo $Z$ , różne $A$ ; liczba neutronów to $A - Z$ .
Przemiana α: $A$ maleje o 4, $Z$ o 2. Przemiana β⁻: $A$ bez zmian, $Z$ rośnie o 1.
Poprawne równanie jądrowe ma jednakowe sumy $A$ i $Z$ przed strzałką i za nią.
Masa atomowa to średnia ważona mas izotopów, więc nie jest liczbą całkowitą.

Pytania i odpowiedzi

1.Czym różni się izotop od nuklidu?+
Odp.:Nuklid to każdy rodzaj atomu określony liczbą atomową i liczbą masową, np. węgiel 12 albo węgiel 14. Izotopy są nuklidami tego samego pierwiastka, więc mają jednakowe $Z$ . Mówiąc o izotopach, masz więc na myśli co najmniej dwa nuklidy jednego pierwiastka.
2.Jak obliczyć masę atomową pierwiastka z jego izotopów?+
Odp.:Pomnóż masę każdego izotopu przez jego ułamek w mieszaninie i dodaj iloczyny; gdy zadanie nie podaje mas izotopów, użyj liczb masowych. Dla izotopów boru o masach 10,01 u i 11,01 u w proporcji 20 % do 80 % wychodzi $0{,}20 \cdot 10{,}01 +{}$ $0{,}80 \cdot 11{,}01 ={}$ $10{,}81$ . W tablicach CKE podana jest właśnie taka średnia, więc nie jest liczbą całkowitą.
3.Jak szybko zbilansować równanie przemiany jądrowej?+
Odp.:Zapisz osobno sumę liczb masowych i sumę liczb atomowych po lewej stronie, potem po prawej. Brakującą cząstkę dobierasz tak, by sumy były równe. Nieznane jądro rozpoznajesz po liczbie atomowej: odczytujesz symbol z układu okresowego w tablicach CKE.
4.Dlaczego w przemianie β⁻ liczba atomowa rośnie?+
Odp.:W jądrze jeden neutron przekształca się w proton, a powstały elektron wylatuje. Proton zostaje w jądrze, więc liczba protonów, czyli liczba atomowa, zwiększa się o jeden. Elektron opuszcza jądro, a liczba nukleonów jest taka sama, więc liczba masowa nie ulega zmianie.
5.Ile neutronów ma mol atomów danego izotopu?+
Odp.:Liczba neutronów jednego atomu to $A - Z$ , a mol zawiera $6{,}02 \cdot 10^{23}$ atomów. Mnożysz więc te dwie liczby. Dla $\ce{^{235}_{92}U}$ jest to $143 \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23}$ , czyli około $8{,}61 \cdot 10^{25}$ neutronów.

Zobacz też

Wszystkie tematy matury z chemii

Źródła

Serwis nie jest związany z Centralną Komisją Egzaminacyjną. Zadania oznaczone „CKE” pochodzą z arkuszy CKE; objaśnienia do nich i pozostałe zadania na stronie napisaliśmy sami.

Strona sprawdzona 31 października 2026.

Zadanie ostatnie.

Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury z chemii (poziom rozszerzony) z maja 2026 roku – 180 minut, jak na egzaminie. Po oddaniu zobaczysz wynik i to, w którym dziale tracisz punkty.

Rozwiąż arkusz za darmo