Номер 5, страница 18, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Квантовая физика. Глава VI. Атомное ядро и ядерная энергетика. Параграф 25. Атомное ядро - номер 5, страница 18.

Условие.

5. Расскажите, чем отличаются изотопы кислорода $^{16}_{8}O$, $^{17}_{8}O$ и $^{18}_{8}O$.

Решение.

Решение

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковое число протонов в ядре, но разное число нейтронов. Из-за этого изотопы имеют одинаковый атомный номер (заряд ядра), но разные массовые числа.

В обозначении вида $_{Z}^{A}X$, где $\text{X}$ — символ химического элемента, нижний индекс $\text{Z}$ — это атомный номер (число протонов), а верхний индекс $\text{A}$ — это массовое число (сумма протонов и нейтронов).

Рассмотрим изотопы кислорода, указанные в вопросе: $_{8}^{16}O$, $_{8}^{17}O$ и $_{8}^{18}O$.

Общим для них является атомный номер $Z = 8$. Это значит, что ядро каждого из этих атомов содержит 8 протонов. Одинаковое число протонов определяет их принадлежность к одному химическому элементу — кислороду, и обуславливает их практически идентичные химические свойства, так как они имеют одинаковое строение электронных оболочек.

Различие заключается в их массовых числах ($16$, $17$ и $18$), что вызвано разным количеством нейтронов ($\text{N}$) в ядре. Рассчитаем число нейтронов для каждого изотопа по формуле $N = A - Z$:

• У изотопа $_{8}^{16}O$ число нейтронов $N = 16 - 8 = 8$.
• У изотопа $_{8}^{17}O$ число нейтронов $N = 17 - 8 = 9$.
• У изотопа $_{8}^{18}O$ число нейтронов $N = 18 - 8 = 10$.

Следовательно, эти изотопы отличаются количеством нейтронов в ядре, что приводит к различию в массе их атомов и некоторых физических свойствах (например, плотности или скорости диффузии).

Ответ: Изотопы кислорода $_{8}^{16}O$, $_{8}^{17}O$ и $_{8}^{18}O$ отличаются друг от друга количеством нейтронов в атомном ядре и, как следствие, массой атома. При одинаковом количестве протонов (8), они содержат разное количество нейтронов: $_{8}^{16}O$ имеет 8 нейтронов, $_{8}^{17}O$ — 9 нейтронов, а $_{8}^{18}O$ — 10 нейтронов.