Обсуди с товарищами, страница 106 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Чем отрицательный ион отличается от электрона?

Отрицательный ион и электрон — это принципиально разные физические объекты, хотя оба обладают отрицательным электрическим зарядом. Их главные отличия касаются состава, массы, заряда и размера.

1. Состав и строение

Электрон — это фундаментальная, элементарная частица, то есть он не состоит из других, более мелких частиц. В атомах электроны образуют электронную оболочку вокруг ядра.

Отрицательный ион (или анион) — это, напротив, составная частица. Он образуется, когда нейтральный атом или молекула захватывает один или несколько дополнительных электронов. Таким образом, ион состоит из массивного ядра (содержащего протоны и нейтроны) и электронной оболочки, в которой электронов больше, чем протонов в ядре. Например, ион фтора $F^-$ образуется из атома фтора (9 протонов, 9 электронов) путем присоединения одного электрона.

2. Масса

Масса электрона является одной из фундаментальных физических констант и составляет $m_e \approx 9.11 \times 10^{-31}$ кг.

Масса отрицательного иона практически полностью определяется массой его атомного ядра и почти равна массе соответствующего атома, поскольку масса присоединенных электронов пренебрежимо мала. Масса протона ($m_p \approx 1.672 \times 10^{-27}$ кг) примерно в 1836 раз больше массы электрона. Следовательно, любой ион в тысячи раз массивнее электрона.

3. Электрический заряд

Электрон обладает наименьшим (элементарным) отрицательным зарядом, равным $-e \approx -1.602 \times 10^{-19}$ Кл.

Отрицательный ион также несет отрицательный заряд, но его величина кратна заряду электрона. Заряд иона равен $-ne$, где $n$ — это целое число (1, 2, 3...), показывающее, сколько лишних электронов присоединил атом. Например, сульфид-ион $S^{2-}$ имеет заряд, равный $-2e$.

4. Размер

Электрон в рамках классической физики часто рассматривается как точечная частица. Его «размер» в квантовом мире описывается более сложными понятиями, такими как волновая функция.

Отрицательный ион имеет вполне определенные размеры, сопоставимые с размерами атомов — порядка $10^{-10}$ м. Как правило, радиус аниона больше радиуса соответствующего ему нейтрального атома из-за усиления межэлектронного отталкивания.

Ответ: Отрицательный ион отличается от электрона тем, что ион — это сложная частица (атом или молекула с избытком электронов), тогда как электрон — элементарная частица. Из этого следуют и другие различия: ион в тысячи раз массивнее электрона; его заряд ($-ne$) кратен заряду электрона ($-e$); ион имеет атомные размеры, в то время как электрон считается точечной частицей.