Номер 5, страница 229 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 55. Состав атомного ядра. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 229.

Условие.

5. Что называют массовым числом; зарядовым числом?

Решение.

Массовое число

Массовым числом (также нуклонным числом) называют общее количество нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Оно обозначается буквой $\text{A}$. Массовое число является целым и приблизительно равно атомной массе ядра, выраженной в атомных единицах массы. Оно вычисляется как сумма числа протонов $\text{Z}$ (зарядового числа) и числа нейтронов $\text{N}$.

Формула для нахождения массового числа: $A = Z + N$.

Принято указывать массовое число в виде верхнего левого индекса перед символом химического элемента, например, изотоп урана-238 обозначается как $^{238}\text{U}$. У этого изотопа в ядре 92 протона и $238 - 92 = 146$ нейтронов.

Ответ: Массовое число — это суммарное количество протонов и нейтронов в ядре атома.

Зарядовое число

Зарядовым числом (также атомным номером или протоновым числом) называют количество протонов в ядре атома. Оно обозначается буквой $\text{Z}$. Зарядовое число однозначно определяет химический элемент, то есть его принадлежность к определённому месту в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева.

Заряд ядра равен произведению зарядового числа на элементарный заряд: $q_{ядра} = Z \cdot e$, где $e \approx 1,602 \cdot 10^{-19}$ Кл. В электрически нейтральном атоме число электронов в электронной оболочке равно числу протонов в ядре.

Зарядовое число указывается в виде нижнего левого индекса перед символом химического элемента, например, для урана ($^{238}_{92}\text{U}$) зарядовое число $Z = 92$.

Ответ: Зарядовое число — это количество протонов в атомном ядре.

Изотопы

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов ($\text{Z}$), но разное число нейтронов ($\text{N}$).

Поскольку химические свойства элемента определяются в первую очередь строением его электронной оболочки, а число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов, все изотопы одного элемента имеют практически одинаковые химические свойства и занимают одно и то же место (одну клетку) в периодической таблице. Отсюда и происходит их название (от др.-греч. ἰσότοπος — «одноместный»).

При этом из-за разного числа нейтронов изотопы имеют разные массовые числа ($A = Z + N$) и, следовательно, различаются по массе и другим физическим свойствам, зависящим от массы, таким как стабильность ядра (некоторые изотопы радиоактивны), плотность, температуры плавления и кипения.

Примером являются изотопы водорода: протий ($^{1}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 0 нейтронов; дейтерий ($^{2}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 1 нейтрон; тритий ($^{3}_{1}\text{H}$) — 1 протон, 2 нейтрона. Все они являются водородом, но имеют разную массу.

Ответ: Изотопы — это атомы одного химического элемента с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов в ядре.