Номер 1, страница 40 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 7. Атом и атомное ядро. Вариант 1 - номер 1, страница 40.

Условие.

1. Ядро некоторого атома или иона содержит 16 нейтронов и 15 протонов, а вокруг ядра обращаются 15 электронов. Это:

А. однозарядный ион фосфора $ ^{31}_{15}\text{P} $;

Б. однозарядный ион серы $ ^{31}_{16}\text{S} $;

В. атом серы $ ^{31}_{16}\text{S} $;

Г. атом фосфора $ ^{31}_{15}\text{P} $

Решение.

Дано:

Число нейтронов, $N = 16$

Число протонов, $Z = 15$

Число электронов, $N_e = 15$

Найти:

Определить, что это за частица (атом или ион какого химического элемента).

Решение:

1. Определим химический элемент. Порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева определяется числом протонов ($Z$) в ядре. В данном случае число протонов $Z=15$. Элемент с порядковым номером 15 — это фосфор (P). Следовательно, варианты Б и В, в которых указана сера (S, у которой $Z=16$), являются неверными.

2. Определим массовое число. Массовое число ($A$) равно сумме числа протонов ($Z$) и числа нейтронов ($N$) в ядре:

$A = Z + N$

$A = 15 + 16 = 31$

Таким образом, мы имеем дело с изотопом фосфора-31, который обозначается как $_{15}^{31}P$.

3. Определим заряд частицы. Заряд частицы зависит от соотношения числа протонов (положительных зарядов) и числа электронов (отрицательных зарядов). Если число протонов равно числу электронов, частица является электронейтральным атомом. В противном случае это ион.

В нашем случае число протонов ($Z=15$) равно числу электронов ($N_e=15$). Это означает, что суммарный положительный заряд ядра ($+15$) полностью компенсируется суммарным отрицательным зарядом электронной оболочки ($-15$). Следовательно, частица является электрически нейтральной, то есть это атом.

4. Сделаем итоговый вывод. Частица, содержащая 15 протонов, 16 нейтронов и 15 электронов, является нейтральным атомом фосфора с массовым числом 31. Это соответствует варианту Г.

Проанализируем предложенные варианты:

А. однозарядный ион фосфора $_{15}^{31}P$ — Неверно. Частица электронейтральна (атом), так как число протонов равно числу электронов.

Б. однозарядный ион серы $_{16}^{31}S$ — Неверно. Элемент — фосфор ($Z=15$), а не сера ($Z=16$).

В. атом серы $_{16}^{31}S$ — Неверно. Элемент — фосфор, а не сера.

Г. атом фосфора $_{15}^{31}P$ — Верно. Число протонов (15) соответствует фосфору, массовое число ($15+16=31$) соответствует изотопу $_{15}^{31}P$, а равенство числа протонов и электронов (15) указывает на нейтральный атом.

Ответ: Г. атом фосфора $_{15}^{31}P$.