Номер 46.8, страница 168 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 46. Сведения о строении атома. Глава 7. Электрические явления - номер 46.8, страница 168.

46.8 [1228] Чем положительно заряженный ион газа отличается от молекулы газа?

Молекула любого вещества, в том числе и газа, в обычном состоянии является электрически нейтральной. Это означает, что суммарный положительный заряд протонов, входящих в состав ядер атомов этой молекулы, полностью компенсируется суммарным отрицательным зарядом всех ее электронов. В результате чистый электрический заряд молекулы равен нулю.

Положительно заряженный ион газа (катион) — это та же самая молекула, но потерявшая один или несколько своих электронов. Процесс потери электронов называется ионизацией. Ионизация может произойти под воздействием различных факторов: сильного нагрева, столкновения с частицами высокой энергии (например, при электрическом разряде в газе), поглощения ультрафиолетового или рентгеновского излучения.

Таким образом, ключевые отличия положительного иона от молекулы заключаются в следующем:

1. Электрический заряд. Это основное отличие. Молекула нейтральна, а ион имеет положительный заряд, поскольку количество протонов в нем превышает количество оставшихся электронов.
2. Количество электронов. У положительного иона недостаток электронов по сравнению с нейтральной молекулой. Величина положительного заряда иона (например, +1, +2) как раз и определяется количеством потерянных электронов.
3. Взаимодействие с электромагнитными полями. Будучи заряженной частицей, ион активно взаимодействует с электрическим полем (движется вдоль его силовых линий) и с магнитным полем (на него действует сила Лоренца, если он движется). Нейтральная молекула не испытывает такого силового воздействия.
4. Масса. Масса иона незначительно меньше массы исходной молекулы, так как электрон имеет массу ($m_e \approx 9.11 \times 10^{-31}$ кг). Однако это различие пренебрежимо мало по сравнению с общей массой молекулы.
5. Химическая активность. Ионы, как правило, значительно более химически активны, чем нейтральные молекулы, из-за наличия заряда и стремления к восстановлению электронной стабильности.

Ответ: Положительно заряженный ион газа отличается от молекулы газа тем, что он имеет избыточный положительный электрический заряд из-за потери одного или нескольких электронов. Вследствие этого у иона, в отличие от нейтральной молекулы, нарушен баланс между количеством протонов и электронов.