Номер 7, страница 21, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Чем отличаются ядерные реакции от химических реакций?

Ядерные и химические реакции — это два фундаментально разных типа процессов превращения вещества. Их основные отличия заключаются в следующем:

1. Участвующие частицы и масштаб процесса:

В химических реакциях происходят изменения в электронных оболочках атомов. Взаимодействуют, разрываются и образуются химические связи, что связано с перераспределением валентных электронов. Ядра атомов при этом остаются совершенно неизменными.

В ядерных реакциях, напротив, изменения затрагивают состав и структуру атомных ядер. В процессе участвуют протоны и нейтроны (нуклоны). Электронные оболочки практически не играют роли.

2. Превращение элементов:

В ходе химических реакций атомы лишь перегруппировываются, образуя новые молекулы, но сами химические элементы сохраняются. Невозможно получить один элемент из другого химическим путем.

В ядерных реакциях происходит трансмутация элементов — превращение атомов одних химических элементов в атомы других. Например, при бомбардировке азота нейтронами может образоваться углерод: $_{7}^{14}N + _{0}^{1}n \rightarrow _{6}^{14}C + _{1}^{1}p$.

3. Энергетические изменения:

Химические реакции сопровождаются относительно небольшими энергетическими эффектами (обычно порядка 1-10 электрон-вольт на атом или 10-1000 кДж/моль). Энергия выделяется или поглощается за счет разрыва и образования химических связей.

Ядерные реакции характеризуются колоссальными энергетическими изменениями (миллионы электрон-вольт на ядро). Эта энергия высвобождается из-за перестройки ядра и превращения части его массы в энергию в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна $E = \Delta m c^2$, где $\Delta m$ — дефект массы.

4. Сохранение массы:

В химических реакциях изменение массы настолько ничтожно, что его невозможно измерить, поэтому на практике принимается, что закон сохранения массы выполняется строго: суммарная масса продуктов реакции равна суммарной массе реагентов.

В ядерных реакциях наблюдается измеримое изменение суммарной массы. Сумма масс продуктов реакции всегда отличается от суммы масс исходных частиц. Эта разница (дефект массы) и переходит в энергию (или образуется из нее).

5. Влияние внешних условий:

Скорость химических реакций сильно зависит от внешних факторов, таких как температура, давление, концентрация веществ и наличие катализаторов.

Скорость ядерных реакций (например, период полураспада радиоактивных изотопов) практически не зависит от этих внешних условий. Она определяется внутренними свойствами атомных ядер.

Ответ: Ядерные реакции отличаются от химических тем, что в них участвуют атомные ядра (а не электроны), что приводит к превращению одних элементов в другие, сопровождается на много порядков большими энергетическими изменениями и заметным изменением массы, а их скорость практически не зависит от внешних условий (температуры, давления).