Номер 4, страница 30 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 4. Электронные конфигурации атомов - номер 4, страница 30.

Условие.

4. Какие заряды имеют частицы, у которых:

а) в электронной оболочке на три электрона меньше, чем протонов в ядре;

б) в электронной оболочке на один электрон больше, чем протонов в ядре;

в) одинаковое количество протонов в ядре и электронов в электронной оболочке?

Решение.

Решение 2.

Заряд любой частицы определяется соотношением количества протонов в ядре и электронов в электронной оболочке. Протоны имеют положительный заряд $+e$, а электроны — отрицательный заряд $-e$, где $\text{e}$ — элементарный заряд. Общий заряд частицы $\text{Q}$ можно вычислить по формуле:

$Q = N_p \cdot (+e) + N_e \cdot (-e) = (N_p - N_e) \cdot e$

где $N_p$ — количество протонов, а $N_e$ — количество электронов.

а) в электронной оболочке на три электрона меньше, чем протонов в ядре;

Дано:

$N_e = N_p - 3$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Подставим в общую формулу для заряда условие из задачи:

$Q = (N_p - N_e) \cdot e = (N_p - (N_p - 3)) \cdot e = (N_p - N_p + 3) \cdot e = 3e$

Поскольку количество протонов превышает количество электронов на три, суммарный заряд частицы положителен и равен трем элементарным зарядам. Такая частица является положительным ионом (катионом).

Ответ: частица имеет положительный заряд $+3e$.

б) в электронной оболочке на один электрон больше, чем протонов в ядре;

Дано:

$N_e = N_p + 1$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Подставим в общую формулу для заряда условие из задачи:

$Q = (N_p - N_e) \cdot e = (N_p - (N_p + 1)) \cdot e = (N_p - N_p - 1) \cdot e = -e$

Поскольку количество электронов превышает количество протонов на один, суммарный заряд частицы отрицателен и равен одному элементарному заряду. Такая частица является отрицательным ионом (анионом).

Ответ: частица имеет отрицательный заряд $-e$.

в) одинаковое количество протонов в ядре и электронов в электронной оболочке?

Дано:

$N_p = N_e$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Подставим в общую формулу для заряда условие из задачи:

$Q = (N_p - N_p) \cdot e = 0 \cdot e = 0$

Поскольку количество положительных зарядов (протонов) равно количеству отрицательных зарядов (электронов), их заряды взаимно компенсируются. Частица является электрически нейтральной. Такая частица называется атомом.

Ответ: заряд частицы равен нулю (она электрически нейтральна).