Номер 11, страница 9, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Электрические явления. Параграф 34. Строение атомов - номер 11, страница 9.

Условие.

11. Ядро лёгкого изотопа гелия содержит два протона и один нейтрон, а другого изотопа гелия — два протона и два нейтрона. Сколько электронов содержит каждый из атомов этих изотопов?

Решение.

Дано:

Изотоп гелия-3 (лёгкий изотоп):
Число протонов $N_{p1} = 2$
Число нейтронов $N_{n1} = 1$

Изотоп гелия-4 (другой изотоп):
Число протонов $N_{p2} = 2$
Число нейтронов $N_{n2} = 2$

Найти:

Число электронов в атоме каждого изотопа: $N_{e1}$, $N_{e2}$

Решение:

Атом является электрически нейтральной частицей. Это означает, что его суммарный электрический заряд равен нулю. Заряд атома складывается из заряда атомного ядра и суммарного заряда всех его электронов.

Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, равный по модулю элементарному заряду $+e$. Нейтроны заряда не имеют. Электроны имеют отрицательный заряд, равный $-e$.

Для того чтобы атом был электронейтральным, суммарный положительный заряд ядра должен компенсироваться суммарным отрицательным зарядом электронов. Это возможно только в том случае, если число протонов в ядре ($N_p$) равно числу электронов ($N_e$) в атоме:

$N_e = N_p$

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов в ядре. Поскольку оба описанных в задаче атома являются изотопами гелия, они имеют одинаковое число протонов.

1. Для лёгкого изотопа гелия число протонов $N_{p1} = 2$. Следовательно, число электронов в его атоме:

$N_{e1} = N_{p1} = 2$

2. Для другого изотопа гелия число протонов $N_{p2} = 2$. Следовательно, число электронов в его атоме:

$N_{e2} = N_{p2} = 2$

Число нейтронов в ядре не влияет на количество электронов в нейтральном атоме.

Ответ: каждый из атомов этих изотопов содержит 2 электрона.