Номер 72.11, страница 248 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 72. Состав ядра атома. Глава 10. Квантовые явления - номер 72.11, страница 248.

72.11 [н] Чем различаются атомы углерода $ _{6}^{12}\text{C}, _{6}^{13}\text{C}, _{6}^{14}\text{C}$? Как они называются?

Чем различаются атомы углерода ${}^{12}_{6}C$, ${}^{13}_{6}C$, ${}^{14}_{6}C$?

Запись вида ${}^{A}_{Z}X$ используется для обозначения нуклида химического элемента $X$, где $Z$ – зарядовое число (число протонов в ядре), а $A$ – массовое число (общее число протонов и нейтронов в ядре).

Для всех трех представленных атомов углерода (C) зарядовое число $Z$ одинаково и равно 6. Это означает, что ядро каждого из этих атомов содержит 6 протонов. Поскольку атомы электрически нейтральны, у них также по 6 электронов. Химические свойства атомов, которые определяются зарядом ядра и строением электронной оболочки, у них практически одинаковы.

Различие между этими атомами заключается в их массовых числах $A$, которые равны 12, 13 и 14. Массовое число равно сумме числа протонов $Z$ и числа нейтронов $N$: $A = Z + N$. Отсюда можно найти число нейтронов в ядре каждого атома по формуле $N = A - Z$:

- для атома ${}^{12}_{6}C$: число нейтронов $N = 12 - 6 = 6$;
- для атома ${}^{13}_{6}C$: число нейтронов $N = 13 - 6 = 7$;
- для атома ${}^{14}_{6}C$: число нейтронов $N = 14 - 6 = 8$.

Таким образом, данные атомы углерода различаются числом нейтронов в ядре, что приводит к различию их массовых чисел и, соответственно, масс их ядер и атомов в целом.

Ответ: Атомы углерода ${}^{12}_{6}C$, ${}^{13}_{6}C$, ${}^{14}_{6}C$ различаются количеством нейтронов в их ядрах (6, 7 и 8 соответственно) и, как следствие, своими массовыми числами (12, 13, 14) и атомными массами.

Как они называются?

Разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов в ядре (одинаковый заряд ядра), но разное число нейтронов, называются изотопами.

Ответ: Эти атомы называются изотопами углерода.