Номер 71.10, страница 245 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 71. Строение атома. Основы квантовой теории. Глава 10. Квантовые явления - номер 71.10, страница 245.

71.10 [н] На сколько процентов изменится масса атома бериллия $_4^7\text{Be}$ при его двукратной ионизации?

Дано:

Атом $_{4}^{7}\text{Be}$

Процесс: двукратная ионизация

Массовое число $A = 7$

Масса электрона $m_e = 9.109 \times 10^{-31}$ кг

Атомная единица массы (а.е.м.) $m_u = 1.6605 \times 10^{-27}$ кг

Найти:

Процентное изменение массы $\eta$

Решение:

Двукратная ионизация означает, что нейтральный атом бериллия теряет два электрона. В результате этого процесса масса атома уменьшается.

Изменение массы атома $\Delta m$ равно суммарной массе двух потерянных электронов:

$\Delta m = 2 \cdot m_e$

Начальную массу нейтрального атома бериллия $m_{\text{Be}}$ можно с достаточной для данной задачи точностью считать равной его массовому числу $A$, выраженному в атомных единицах массы (а.е.м.), и переведенному в килограммы:

$m_{\text{Be}} \approx A \cdot m_u = 7 \cdot m_u$

Процентное изменение массы $\eta$ вычисляется как отношение абсолютного изменения массы к начальной массе, умноженное на 100%:

$\eta = \frac{\Delta m}{m_{\text{Be}}} \times 100\% = \frac{2 \cdot m_e}{7 \cdot m_u} \times 100\%$

Подставим числовые значения физических констант и произведем вычисления:

$\eta = \frac{2 \cdot 9.109 \times 10^{-31} \text{ кг}}{7 \cdot 1.6605 \times 10^{-27} \text{ кг}} \times 100\%$

$\eta = \frac{1.8218 \times 10^{-30}}{1.16235 \times 10^{-26}} \times 100\% \approx 1.5673 \times 10^{-4} \times 100\%$

$\eta \approx 0.015673\%$

Таким образом, масса атома уменьшается на вычисленную величину. Округлим результат до четырех значащих цифр.

Ответ: масса атома бериллия уменьшится на $0.0157\%$.