Номер 4, страница 257 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. Для атома бериллия $_4^9\text{Be}$ определите:

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

б) заряд ядра в элементарных электрических зарядах;

в) число электронов в атоме.

Дано:

Атом бериллия $^9_4\text{Be}$

Найти:

a) $m_{ядра}$ - массу ядра в а. е. м. (с точностью до целых чисел)

б) $q_{ядра}$ - заряд ядра в элементарных электрических зарядах

в) $N_e$ - число электронов в атоме

Решение:

В стандартном обозначении изотопа химического элемента $^A_Z\text{X}$ верхний индекс $A$ представляет собой массовое число (общее число протонов и нейтронов в ядре), а нижний индекс $Z$ — зарядовое число (число протонов в ядре).

Для данного атома бериллия $^9_4\text{Be}$ мы имеем:

• Массовое число $A = 9$
• Зарядовое число $Z = 4$

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

Масса ядра атома в атомных единицах массы (а. е. м.) приблизительно равна его массовому числу $A$. Это связано с тем, что масса одного протона и одного нейтрона очень близка к 1 а. е. м., а масса электронов пренебрежимо мала. Условие задачи требует указать массу с точностью до целых чисел, что соответствует массовому числу.

Для бериллия-9, $A=9$.

Ответ: 9 а. е. м.

б) заряд ядра в элементарных электрических зарядах

Заряд ядра определяется количеством протонов в нем. Каждый протон несет положительный заряд, равный одному элементарному электрическому заряду, обозначаемому как $e$. Число протонов в ядре равно зарядовому числу $Z$.

Таким образом, заряд ядра $q_{ядра}$ равен $Z \cdot e$. Для бериллия $Z=4$, следовательно, заряд ядра равен $4e$. Выраженный в элементарных электрических зарядах, он равен +4.

Ответ: +4.

в) число электронов в атоме

Атом в своем основном состоянии является электрически нейтральным. Это означает, что положительный заряд ядра полностью скомпенсирован суммарным отрицательным зарядом электронов. Поскольку число протонов в ядре равно $Z$, для нейтральности атома необходимо, чтобы число электронов $N_e$ также было равно $Z$.

$N_e = Z$

Для бериллия $Z=4$, следовательно, в атоме содержится 4 электрона.

Ответ: 4.