Номер 1, страница 27 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 3. Современные представления о строении атома. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - номер 1, страница 27.

Условие.

1. В чём сходство и в чём различия частиц:

а) ${^{14}N}$ и ${^{15}O}$;

б) ${^{15}O}$ и ${^{16}O}$;

в) ${S^0}$ и ${S^{2-}}$?

Решение.

Решение 2.

Для решения задачи необходимо определить состав каждой частицы: количество протонов ($p^+$), нейтронов ($n^0$) и электронов ($e^-$). Число протонов определяется порядковым номером элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева. Массовое число (сумма протонов и нейтронов) указывается верхним индексом перед символом элемента. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов. В ионе число электронов отличается от числа протонов на величину заряда.

а) $^{14}\text{N}$ и $^{15}\text{O}$

Определим состав частиц:

• Атом азота $^{14}\text{N}$: Порядковый номер азота (N) - 7. Следовательно, у него 7 протонов ($p^+$) и 7 электронов ($e^-$) (так как атом нейтрален). Массовое число равно 14. Число нейтронов ($n^0$) = Массовое число - Число протонов = $14 - 7 = 7$. Состав: $7 p^+$, $7 n^0$, $7 e^-$.
• Атом кислорода $^{15}\text{O}$: Порядковый номер кислорода (O) - 8. Следовательно, у него 8 протонов ($p^+$) и 8 электронов ($e^-$) (атом нейтрален). Массовое число равно 15. Число нейтронов ($n^0$) = $15 - 8 = 7$. Состав: $8 p^+$, $7 n^0$, $8 e^-$.

Сходство: обе частицы имеют одинаковое число нейтронов, равное 7. Такие ядра называют изотонами.

Различия: частицы являются атомами разных химических элементов, у них разное число протонов (7 у N и 8 у O), разное число электронов (7 у N и 8 у O) и разное массовое число (14 у N и 15 у O).

Ответ: Сходство частиц $^{14}\text{N}$ и $^{15}\text{O}$ заключается в одинаковом количестве нейтронов (по 7). Различия заключаются в разном количестве протонов, электронов, разном массовом числе и принадлежности к разным химическим элементам.

б) $^{15}\text{O}$ и $^{16}\text{O}$

Определим состав частиц:

• Атом кислорода $^{15}\text{O}$: Как определено выше, его состав: $8 p^+$, $7 n^0$, $8 e^-$. Массовое число 15.
• Атом кислорода $^{16}\text{O}$: Порядковый номер кислорода (O) - 8. Следовательно, у него 8 протонов ($p^+$) и 8 электронов ($e^-$). Массовое число равно 16. Число нейтронов ($n^0$) = $16 - 8 = 8$. Состав: $8 p^+$, $8 n^0$, $8 e^-$.

Сходство: обе частицы являются атомами одного и того же химического элемента - кислорода. У них одинаковое число протонов (8) и электронов (8). Такие частицы называют изотопами. Они имеют практически одинаковые химические свойства.

Различия: частицы имеют разное массовое число (15 и 16) и, соответственно, разное число нейтронов (7 у $^{15}\text{O}$ и 8 у $^{16}\text{O}$).

Ответ: Сходство частиц $^{15}\text{O}$ и $^{16}\text{O}$ заключается в том, что они являются изотопами одного элемента, то есть имеют одинаковое количество протонов (8) и электронов (8). Различие заключается в разном количестве нейтронов (7 и 8 соответственно) и разном массовом числе.

в) $\text{S}^0$ и $\text{S}^{2-}$

Определим состав частиц:

• Нейтральный атом серы $\text{S}^0$: Порядковый номер серы (S) - 16. Следовательно, в ядре 16 протонов ($p^+$). Так как атом электронейтрален, число электронов ($e^-$) также равно 16. Число нейтронов зависит от изотопа, но оно одинаково для обеих сравниваемых частиц (поскольку элемент один и тот же, предполагается сравнение иона и атома одного и того же изотопа). Состав: $16 p^+$, $N$ нейтронов, $16 e^-$.
• Сульфид-ион $\text{S}^{2-}$: Это ион того же элемента, серы, поэтому у него также 16 протонов ($p^+$) и то же число нейтронов $N$. Заряд $2-$ означает, что частица приняла 2 электрона. Число электронов ($e^-$) = $16 + 2 = 18$. Состав: $16 p^+$, $N$ нейтронов, $18 e^-$.

Сходство: обе частицы относятся к одному химическому элементу (сера), имеют одинаковое ядро, то есть одинаковое число протонов (16) и (при сделанном допущении) нейтронов.

Различия: частицы имеют разное число электронов (16 у $\text{S}^0$ и 18 у $\text{S}^{2-}$). Как следствие, они имеют разный заряд (0 и -2), разный радиус и разные химические свойства (нейтральный атом и анион).

Ответ: Сходство атома серы $\text{S}^0$ и сульфид-иона $\text{S}^{2-}$ заключается в одинаковом строении ядра: у них одинаковое число протонов (16) и нейтронов. Различие заключается в разном количестве электронов (16 и 18 соответственно) и, как следствие, в разном заряде и химических свойствах.