Номер 2, страница 83 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

2. В нейтральном атоме 4 электрона. Сколько протонов в ядре этого атома?

(Ответ: 4)

2. Дано:

Количество электронов $N_e = 4$.

Атом электрически нейтрален.

Найти:

Количество протонов $N_p$ - ?

Решение:

Атом является электрически нейтральным, если его суммарный электрический заряд равен нулю. Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Заряд ядра определяется количеством протонов в нем. Каждый протон имеет положительный заряд, равный по модулю элементарному заряду $+e$. Заряд всех электронов атома определяется их количеством. Каждый электрон имеет отрицательный заряд, равный $-e$.

Для того чтобы атом был нейтральным, суммарный положительный заряд всех протонов в ядре должен компенсировать суммарный отрицательный заряд всех электронов. Это означает, что количество протонов в ядре должно быть равно количеству электронов в атоме.

Математически это можно записать так. Пусть $N_p$ — число протонов, а $N_e$ — число электронов. Тогда суммарный заряд атома $Q$ равен:

$Q = N_p \cdot (+e) + N_e \cdot (-e) = (N_p - N_e) \cdot e$

Поскольку атом нейтрален, его заряд $Q = 0$.

$(N_p - N_e) \cdot e = 0$

Так как элементарный заряд $e$ не равен нулю ($e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл), то должно выполняться равенство:

$N_p - N_e = 0$

Следовательно, $N_p = N_e$.

По условию задачи, в атоме 4 электрона, то есть $N_e = 4$.

Значит, количество протонов в ядре этого атома также равно 4.

$N_p = 4$.

Ответ: 4.