Номер 812, страница 121 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Модели атомов. Поглощение и испускание света атомами. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 812, страница 121.

812. Для атома $ {}_{6}^{12}\text{C} $ определите: а) массу ядра в а. е. м. (с точностью до целых чисел); б) заряд ядра в элементарных зарядах; в) число электронов в атоме.

Дано:

Атом углерода $_{6}^{12}C$.

Найти:

а) $m_{я}$ - массу ядра в а. е. м. (с точностью до целых чисел);
б) $q_{я}$ - заряд ядра в элементарных зарядах;
в) $N_e$ - число электронов в атоме.

Решение:

В общем обозначении изотопа химического элемента $_{Z}^{A}X$, где $A$ – это массовое число (общее число протонов и нейтронов в ядре), а $Z$ – это зарядовое число (число протонов в ядре).
Для атома углерода $_{6}^{12}C$ имеем:

• Массовое число $A = 12$.
• Зарядовое число $Z = 6$.

а) массу ядра в а. е. м. (с точностью до целых чисел)

Масса ядра атома приблизительно равна сумме масс составляющих его нуклонов (протонов и нейтронов). Поскольку масса одного протона и масса одного нейтрона примерно равны 1 атомной единице массы (а. е. м.), масса ядра в а. е. м. с точностью до целых чисел равна его массовому числу $A$.
$m_я \approx A \text{ а. е. м.}$
Для данного атома $A = 12$, следовательно, масса его ядра приблизительно равна 12 а. е. м.

Ответ: 12 а. е. м.

б) заряд ядра в элементарных зарядах

Заряд ядра определяется общим зарядом протонов, так как нейтроны не имеют заряда. Число протонов в ядре равно зарядовому числу $Z$. Каждый протон несет положительный заряд, равный одному элементарному заряду $e$.
Таким образом, заряд ядра $q_я = Z \cdot e$.
Для $_{6}^{12}C$ зарядовое число $Z=6$.
Следовательно, заряд ядра равен $6e$. В элементарных зарядах это значение равно 6.

Ответ: 6.

в) число электронов в атоме

Атом является электрически нейтральной частицей. Это означает, что суммарный положительный заряд ядра равен по модулю суммарному отрицательному заряду всех электронов атома. Так как заряд одного электрона по модулю равен заряду одного протона (одному элементарному заряду), число электронов в нейтральном атоме должно быть равно числу протонов в ядре.
Число электронов $N_e = Z$.
Для $_{6}^{12}C$ число протонов $Z=6$.
Следовательно, в атоме углерода содержится 6 электронов.

Ответ: 6.