Номер 72.10, страница 248 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 72. Состав ядра атома. Глава 10. Квантовые явления - номер 72.10, страница 248.

72.10 [н] На рисунке X-2 схематически изображены три вида атома водорода, которые встречаются в природе. Чем различаются эти атомы?

Выберите правильный ответ:

1) зарядом атома

2) числом электронов

3) числом нейтронов

4) числом протонов

5) зарядом ядра

Протий

Дейтерий

Тритий

Решение

На рисунке схематически изображены три изотопа водорода: протий, дейтерий и тритий. Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковое число протонов в ядре, но отличаются числом нейтронов.

Проанализируем строение каждого из представленных атомов, используя условные обозначения на рисунке:

• Частица со знаком «+» в центре — это протон.
• Частица без знака в центре — это нейтрон.
• Частица со знаком «-» на орбите — это электрон.

Состав атомов:

• Протий: ядро состоит из 1 протона. Вокруг ядра движется 1 электрон. Число нейтронов равно 0.
• Дейтерий: ядро состоит из 1 протона и 1 нейтрона. Вокруг ядра движется 1 электрон. Число нейтронов равно 1.
• Тритий: ядро состоит из 1 протона и 2 нейтронов. Вокруг ядра движется 1 электрон. Число нейтронов равно 2.

Теперь рассмотрим предложенные варианты отличий:

1) зарядом атома
Атом в целом является электрически нейтральным, так как положительный заряд ядра (создаваемый протонами) компенсируется отрицательным зарядом электронов. У всех трех атомов есть 1 протон (заряд +1) и 1 электрон (заряд -1). Суммарный заряд каждого атома равен $1 - 1 = 0$. Следовательно, они не различаются по заряду атома.

2) числом электронов
Как видно из рисунка и нашего анализа, у каждого из трех атомов есть по одному электрону. Следовательно, они не различаются числом электронов.

3) числом нейтронов
В ядре протия нейтронов нет (0), в ядре дейтерия — 1 нейтрон, а в ядре трития — 2 нейтрона. Число нейтронов у этих атомов различно. Это и есть их основное отличие.

4) числом протонов
У всех трех атомов в ядре находится по одному протону. Именно одинаковое число протонов (зарядовое число) определяет их принадлежность к одному и тому же химическому элементу — водороду.

5) зарядом ядра
Заряд ядра определяется количеством протонов. Поскольку у всех трех атомов по одному протону, заряд их ядер одинаков.

Таким образом, представленные атомы водорода различаются только числом нейтронов в ядре.

Ответ: 3