Номер 123, страница 301 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 123, страница 301.

Условие.

123. К атому кислорода присоединился один электрон. Как называется образовавшаяся частица? Каков её заряд?

Решение.

Дано:

К нейтральному атому кислорода (O) присоединился один электрон ($e^-$).

Элементарный заряд $e \approx 1.6 \times 10^{-19}$ Кл.

Порядковый номер кислорода (O) в таблице Менделеева $Z = 8$.

Найти:

1. Название образовавшейся частицы.

2. Заряд $\text{q}$ образовавшейся частицы.

Решение:

Как называется образовавшаяся частица?

Атом в своем основном состоянии является электрически нейтральной частицей. Это означает, что количество положительно заряженных протонов в ядре атома равно количеству отрицательно заряженных электронов в электронной оболочке. Когда атом теряет или приобретает один или несколько электронов, он превращается в заряженную частицу, называемую ионом.

В данном случае атом кислорода присоединил один электрон. Электрон несет отрицательный заряд. Следовательно, атом приобретает избыточный отрицательный заряд и становится отрицательно заряженным ионом. Отрицательно заряженные ионы также называют анионами.

Таким образом, образовавшаяся частица — это отрицательный ион кислорода, или анион кислорода, который обозначается как $O^{-}$.

Ответ: Образовавшаяся частица называется отрицательным ионом кислорода (анионом).

Каков её заряд?

Порядковый номер кислорода равен 8. Это значит, что в ядре атома кислорода находится 8 протонов. Каждый протон имеет положительный заряд, равный по величине элементарному заряду $+e$. В нейтральном атоме кислорода также имеется 8 электронов, каждый с зарядом $-e$. Общий заряд нейтрального атома кислорода равен $q_{атом} = 8 \cdot (+e) + 8 \cdot (-e) = 0$.

После присоединения одного электрона у частицы становится 8 протонов и $8+1=9$ электронов. Теперь общий заряд частицы (иона) можно рассчитать как сумму зарядов всех протонов и всех электронов:

$q_{ион} = (8 \cdot (+e)) + (9 \cdot (-e)) = 8e - 9e = -e$.

Заряд иона равен одному элементарному заряду со знаком "минус". Численно, элементарный заряд $\text{e}$ равен приблизительно $1.6 \times 10^{-19}$ Кл (Кулон). Поэтому заряд образовавшейся частицы составляет:

$q_{ион} = -e \approx -1.6 \times 10^{-19}$ Кл.

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