Номер 31.7, страница 71 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электрические явления - номер 31.7, страница 71.

Условие.

Задание 31.7. На рисунке изображены ядра трёх частиц. Нарисуйте необходимое число электронов на соответствующих орбитах так, чтобы получившаяся частица на рисунке а оказалась нейтральной, на рисунке б имела бы заряд $+1{,}6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$; заряд частицы на рисунке в оказался бы равен $+3{,}2 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$.

Решение.

Дано:

Заряд частицы а, $q_а = 0$ Кл (нейтральная частица)

Заряд частицы б, $q_б = +1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Заряд частицы в, $q_в = +3,2 \cdot 10^{-19}$ Кл

Элементарный заряд, $e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Из рисунков определяем число протонов (частиц с положительным зарядом «+») в ядрах:

Число протонов в ядре а, $Z_а = 1$

Число протонов в ядре б, $Z_б = 2$

Число протонов в ядре в, $Z_в = 3$

Найти:

Число электронов для частицы а ($N_{е,а}$), частицы б ($N_{е,б}$) и частицы в ($N_{е,в}$).

Решение:

Заряд любой частицы (атома или иона) равен алгебраической сумме зарядов ядра и всех электронов. Заряд ядра определяется количеством протонов $\text{Z}$, а заряд электронов — их количеством $N_e$. Заряд протона равен элементарному заряду $\text{e}$, а заряд электрона равен $-e$.

Таким образом, формула для заряда частицы: $q = Z \cdot e - N_e \cdot e = (Z - N_e) \cdot e$.

Из этой формулы можно выразить искомое число электронов: $N_e = Z - \frac{q}{e}$.

а)

Для частицы на рисунке а число протонов в ядре $Z_а = 1$. По условию, частица должна быть нейтральной, то есть её суммарный заряд $q_а = 0$.

Подставим значения в формулу для числа электронов:

$N_{е,а} = Z_а - \frac{q_а}{e} = 1 - \frac{0}{1,6 \cdot 10^{-19}} = 1$.

Следовательно, чтобы частица а была нейтральной, на её орбите должен находиться один электрон.

Ответ: на орбите частицы а нужно нарисовать 1 электрон.

б)

Для частицы на рисунке б число протонов в ядре $Z_б = 2$. По условию, заряд частицы должен быть равен $q_б = +1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Подставим значения в формулу для числа электронов:

$N_{е,б} = Z_б - \frac{q_б}{e} = 2 - \frac{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 2 - 1 = 1$.

Следовательно, чтобы частица б имела заданный заряд, на её орбите должен находиться один электрон.

Ответ: на орбите частицы б нужно нарисовать 1 электрон.

в)

Для частицы на рисунке в число протонов в ядре $Z_в = 3$. По условию, заряд частицы должен быть равен $q_в = +3,2 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Подставим значения в формулу для числа электронов:

$N_{е,в} = Z_в - \frac{q_в}{e} = 3 - \frac{3,2 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 3 - 2 = 1$.

Следовательно, чтобы частица в имела заданный заряд, на её орбите должен находиться один электрон. Этот электрон будет располагаться на первой (внутренней) орбите.

Ответ: на орбите частицы в нужно нарисовать 1 электрон.