Страница 4 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Атом — это _________.

Оформите схему.

Сумму масс этих частиц называют

Атом — это

электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, которые движутся вокруг него.

Ответ: Атом — это электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, которые движутся вокруг него.

Оформите схему.

Схема «Строение атома» заполняется на основе современной модели строения атома. Атом состоит из двух основных частей: атомного ядра и электронной оболочки, которая его окружает.

1. От блока «Строение атома» отходят две стрелки. Левая указывает на блок из 4 ячеек, который соответствует ядру. Правая стрелка указывает на два блока из 10 и 8 ячеек, которые вместе образуют словосочетание электронная оболочка.

2. Ядро состоит из частиц, которые носят общее название нуклоны. Поэтому от блока «Ядро» стрелка ведет к блоку из 7 ячеек, который заполняется словом нуклоны.

3. Нуклоны бывают двух видов: протоны и нейтроны. От блока «Нуклоны» отходят две стрелки к последним блокам схемы. Блок слева из 7 ячеек — это протоны. Блок справа из 8 ячеек — это нейтроны.

Ответ: Слова для заполнения схемы по порядку: Ядро, Электронная оболочка, Нуклоны, Протоны, Нейтроны.

Обозначения

Для элементарных частиц, составляющих атом, используются стандартные символьные обозначения, часто с указанием их заряда:

• Протон — положительно заряженная частица, обозначается как $p$ или $p^+$.

• Нейтрон — частица без электрического заряда, обозначается как $n$ или $n^0$.

• Электрон — отрицательно заряженная частица, образующая электронную оболочку, обозначается как $e$ или $e^-$.

Ответ: Обозначения для протона, нейтрона и электрона соответственно: $p^+$, $n^0$, $e^-$.

Сумму масс этих частиц называют

Фигурная скобка в задании указывает на протоны и нейтроны. Суммарное количество этих частиц (нуклонов) в ядре называется массовым числом и обозначается буквой $A$. Хотя в вопросе говорится о «сумме масс», в контексте школьной химии и физики это понятие часто отождествляют с количеством частиц, так как масса каждой из них близка к 1 атомной единице массы. Учитывая количество ячеек в задании (7 и 5 букв), правильным ответом будет термин ядерное число, который является синонимом массового числа.

Ответ: ядерное число.

2. Химический элемент — это ______

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Заряд ядра определяется числом протонов в нём и является основной характеристикой элемента, называемой атомным номером ($Z$).

Все атомы одного и того же химического элемента имеют одинаковое количество протонов. Поскольку в нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, атомы одного элемента обладают одинаковым строением электронной оболочки. Именно строение электронной оболочки определяет химические свойства атома, поэтому все атомы одного элемента имеют одинаковые химические свойства.

Атомы одного и того же элемента могут различаться по массе из-за разного числа нейтронов в ядре. Такие разновидности атомов одного элемента называются изотопами. Например, элемент водород (H) имеет три основных изотопа: протий (1 протон, 0 нейтронов), дейтерий (1 протон, 1 нейтрон) и тритий (1 протон, 2 нейтрона). Несмотря на разную массу, все они являются атомами водорода, так как у каждого в ядре один протон.

Каждый химический элемент имеет свое уникальное название, символ (например, O для кислорода, Fe для железа) и занимает определённое место в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева в соответствии со своим атомным номером.

Важно различать понятия «химический элемент» и «простое вещество». Химический элемент — это абстрактное понятие, тип атомов. Простое вещество — это конкретная форма существования химического элемента в свободном виде. Например, химический элемент кислород (O) может существовать в виде двух простых веществ: кислорода ($O_2$) и озона ($O_3$), которые обладают разными физическими и химическими свойствами.

Ответ: совокупность атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

3. Определение числа элементарных частиц:

1) число протонов = ________

2) число электронов = ________

3) число нейтронов = ________

Поскольку в вопросе не указан конкретный химический элемент, данный ответ предоставляет общую методику определения числа элементарных частиц и демонстрирует ее на конкретном примере, так как поля в задании подразумевают ввод численных значений.

Для определения числа протонов, электронов и нейтронов в атоме химического элемента используются его атомный номер ($Z$) и массовое число ($A$).
- Атомный номер ($Z$) соответствует порядковому номеру элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Он показывает число протонов в ядре атома.
- Массовое число ($A$) равно сумме числа протонов и нейтронов в ядре. Для расчетов обычно берется массовое число конкретного изотопа (если указано) или округленное до целого значение атомной массы из таблицы.

В качестве примера решим задачу для наиболее распространенного изотопа атома кислорода — кислорода-16 ($^{16}_8 O$).

Дано:

Атом кислорода-16 ($^{16}_8 O$)

Найти:

1) число протонов

2) число электронов

3) число нейтронов

Решение:

Используем обозначение $ ^{16}_8 O $. Из него следует, что атомный (порядковый) номер элемента $Z=8$, а массовое число $A=16$.

1) число протонов

Число протонов ($N_p$) в ядре атома равно его порядковому номеру $Z$.

$N_p = Z = 8$

Ответ: 8.

2) число электронов

Атом является электронейтральной частицей, поэтому число электронов ($N_e$) на электронных оболочках равно числу протонов в ядре.

$N_e = N_p = 8$

Ответ: 8.

3) число нейтронов

Массовое число $A$ — это сумма числа протонов ($Z$) и числа нейтронов ($N_n$). Чтобы найти число нейтронов, необходимо из массового числа вычесть число протонов.

$N_n = A - Z$

$N_n = 16 - 8 = 8$

Ответ: 8.

4. Изотопы — это ________

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковый заряд атомного ядра (то есть одинаковое число протонов), но разную массу (разное число нейтронов в ядре).

Название "изотопы" происходит от греческих слов "изос" (ἴσος — равный, одинаковый) и "топос" (τόπος — место), что означает "занимающие одно и то же место". Это связано с тем, что все изотопы одного элемента располагаются в одной и той же клетке периодической таблицы Менделеева.

Основные характеристики изотопов:
- Одинаковое число протонов ($Z$): Число протонов в ядре определяет атомный номер элемента и его химические свойства. Поскольку у изотопов одинаковое число протонов, они являются одним и тем же химическим элементом и проявляют практически идентичные химические свойства.
- Разное число нейтронов ($N$): Отличие между изотопами заключается в количестве нейтронов в их ядрах.
- Разное массовое число ($A$): Массовое число атома равно сумме числа протонов и нейтронов в ядре ($A = Z + N$). Так как число нейтронов у изотопов разное, их массовые числа также различаются.

Изотопы принято обозначать символом химического элемента, добавляя массовое число в виде верхнего левого индекса. Например, для элемента X с массовым числом A и атомным номером Z обозначение будет выглядеть как $^{A}_{Z}X$.

Примеры изотопов:
Изотопы водорода:
- Протий ($^1_1H$): ядро состоит из 1 протона. Это самый распространенный изотоп водорода.
- Дейтерий ($^2_1H$ или $D$): ядро состоит из 1 протона и 1 нейтрона.
- Тритий ($^3_1H$ или $T$): ядро состоит из 1 протона и 2 нейтронов. Тритий радиоактивен.

Изотопы углерода:
- Углерод-12 ($^{12}_6C$): 6 протонов и 6 нейтронов. Стабильный изотоп, составляет около 99% всего природного углерода.
- Углерод-13 ($^{13}_6C$): 6 протонов и 7 нейтронов. Стабильный изотоп.
- Углерод-14 ($^{14}_6C$): 6 протонов и 8 нейтронов. Радиоактивный изотоп, используется в радиоуглеродном анализе для определения возраста органических останков.

Несмотря на схожие химические свойства, физические свойства изотопов (например, масса, плотность, скорость диффузии, температура плавления и кипения) могут незначительно отличаться. Кроме того, их ядерные свойства, такие как стабильность, могут быть совершенно разными. Некоторые изотопы стабильны, в то время как другие являются радиоактивными и подвергаются самопроизвольному распаду.

Ответ: Изотопы — это атомы одного и того же химического элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов и разное число нейтронов.