Номер 4, страница 9 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Ответьте на вопросы, опираясь на следующую таблицу:

Атом, Атомный номер, Атомная масса калий, 19, 39 алюминий, 13, 27 водород, 1, 1 кальций, 20, 40 сера, 16, 32

а) у какого атома 13 электронов?

б) у какого атома следующая электронная структура: 2, 8, 6?

в) назовите атом, у которого нет нейтронов;

г) у каких двух атомов равное число нейтронов?

д) назовите атомы с равным числом протонов и нейтронов;

е) у каких атомов равное число электронов и протонов?

Для ответа на вопросы воспользуемся основными понятиями о строении атома. Атомный номер (Z) элемента равен числу протонов (p⁺) в ядре. В электронейтральном атоме число электронов (e⁻) равно числу протонов. Атомная масса (A), или массовое число, — это общее число протонов и нейтронов (n⁰) в ядре. Следовательно, число нейтронов можно найти, вычтя из атомной массы атомный номер: $N(n⁰) = A - Z$.

Дано:

Таблица со свойствами атомов:

- Калий (K): атомный номер Z = 19, атомная масса A = 39

- Алюминий (Al): атомный номер Z = 13, атомная масса A = 27

- Водород (H): атомный номер Z = 1, атомная масса A = 1

- Кальций (Ca): атомный номер Z = 20, атомная масса A = 40

- Сера (S): атомный номер Z = 16, атомная масса A = 32

Найти:

а) Атом с 13 электронами.

б) Атом с электронной структурой 2, 8, 6.

в) Атом без нейтронов.

г) Два атома с равным числом нейтронов.

д) Атомы с равным числом протонов и нейтронов.

е) Атомы с равным числом электронов и протонов.

Решение:

Сначала рассчитаем состав (число протонов, нейтронов, электронов) для каждого атома из таблицы.

Для калия (K):

Число протонов $p⁺ = Z = 19$.

Число электронов $e⁻ = Z = 19$.

Число нейтронов $n⁰ = A - Z = 39 - 19 = 20$.

Для алюминия (Al):

Число протонов $p⁺ = Z = 13$.

Число электронов $e⁻ = Z = 13$.

Число нейтронов $n⁰ = A - Z = 27 - 13 = 14$.

Для водорода (H):

Число протонов $p⁺ = Z = 1$.

Число электронов $e⁻ = Z = 1$.

Число нейтронов $n⁰ = A - Z = 1 - 1 = 0$.

Для кальция (Ca):

Число протонов $p⁺ = Z = 20$.

Число электронов $e⁻ = Z = 20$.

Число нейтронов $n⁰ = A - Z = 40 - 20 = 20$.

Для серы (S):

Число протонов $p⁺ = Z = 16$.

Число электронов $e⁻ = Z = 16$.

Число нейтронов $n⁰ = A - Z = 32 - 16 = 16$.

Основываясь на этих расчетах, ответим на поставленные вопросы.

а) у какого атома 13 электронов?

Число электронов в нейтральном атоме равно его атомному номеру. Согласно нашим расчетам, 13 электронов у атома с атомным номером 13. Это алюминий.

Ответ: алюминий.

б) у какого атома следующая электронная структура: 2, 8, 6?

Суммарное число электронов в данной электронной структуре составляет $2 + 8 + 6 = 16$. Атом с 16 электронами должен иметь атомный номер 16. Согласно таблице и нашим расчетам, это сера.

Ответ: сера.

в) назовите атом, у которого нет нейтронов;

Из предварительных расчетов следует, что число нейтронов равно нулю ($n⁰ = 0$) только у атома водорода, так как его атомная масса и атомный номер равны.

Ответ: водород.

г) у каких двух атомов равное число нейтронов?

Сравнивая рассчитанные значения числа нейтронов ($n⁰$), мы видим, что у калия и у кальция оно одинаково и равно 20.

Ответ: калий и кальций.

д) назовите атомы с равным числом протонов и нейтронов;

Необходимо найти атомы, у которых число протонов ($p⁺$) равно числу нейтронов ($n⁰$). Сравнивая наши расчеты, видим, что это условие выполняется для кальция ($p⁺ = 20, n⁰ = 20$) и для серы ($p⁺ = 16, n⁰ = 16$).

Ответ: кальций и сера.

е) у каких атомов равное число электронов и протонов?

В любом электронейтральном атоме число положительно заряженных протонов в ядре равно числу отрицательно заряженных электронов на электронных оболочках. Это фундаментальное свойство атома. Следовательно, у всех представленных в таблице атомов число электронов равно числу протонов.

Ответ: у всех перечисленных атомов (калий, алюминий, водород, кальций, сера).