Номер 6, страница 115 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

6. От атома углерода отделился один электрон. Как называют образовавшуюся частицу? Каков её заряд? Нарисуйте модель получившейся частицы.

Как называют образовавшуюся частицу?

Атом в нормальном состоянии является электрически нейтральным. Это означает, что положительный заряд его ядра, создаваемый протонами, полностью компенсируется отрицательным зарядом электронов, вращающихся вокруг ядра. Углерод (C) имеет порядковый номер 6 в периодической таблице Менделеева, следовательно, нейтральный атом углерода содержит 6 протонов в ядре и 6 электронов на электронных оболочках.

Когда от атома отделяется один электрон, он теряет часть своего отрицательного заряда. В результате в частице остается 6 протонов (положительный заряд ядра не меняется) и $6 - 1 = 5$ электронов. Поскольку число протонов теперь превышает число электронов, частица приобретает суммарный положительный заряд.

Атом, потерявший или присоединивший один или несколько электронов, называется ионом. В данном случае, так как атом потерял электрон и стал положительно заряженным, он превратился в положительный ион, или катион.

Ответ: Образовавшаяся частица называется положительным ионом углерода (или катионом углерода, C⁺).

Каков её заряд?

Заряд одного протона равен элементарному заряду $+e$, а заряд одного электрона равен $-e$. Общий заряд ядра атома углерода, содержащего 6 протонов, составляет $q_{ядра} = 6 \cdot (+e) = +6e$. После потери одного электрона у иона осталось 5 электронов, их суммарный заряд равен $q_{электронов} = 5 \cdot (-e) = -5e$.

Полный заряд получившегося иона равен сумме зарядов ядра и всех его электронов:

$q_{иона} = q_{ядра} + q_{электронов} = +6e - 5e = +1e$

Значение элементарного заряда $e$ приблизительно равно $1.6 \times 10^{-19}$ Кл. Таким образом, заряд иона в системе СИ составляет $+1.6 \times 10^{-19}$ Кл.

Ответ: Заряд частицы равен $+1e$ (один элементарный положительный заряд), что приблизительно составляет $+1.6 \times 10^{-19}$ Кл.

Модель получившейся частицы

Для изображения иона углерода можно использовать планетарную модель. В центре модели расположено ядро с зарядом $+6e$ (6 протонов). Вокруг ядра по орбитам движутся оставшиеся 5 электронов. В соответствии с электронной конфигурацией, 2 электрона находятся на внутренней, более близкой к ядру оболочке, а 3 электрона — на внешней.

Рисунок 1. Планетарная модель положительного иона углерода C⁺. В ядре (красный круг) сосредоточен заряд +6. По орбитам движутся 5 электронов (синие круги): 2 на внутренней и 3 на внешней.

Ответ: Модель частицы (положительного иона углерода C⁺) представляет собой ядро с зарядом $+6e$, вокруг которого на двух орбитах движутся 5 электронов. Схематическое изображение представлено на рисунке выше.