Номер 10, страница 188 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

10. Определите химический элемент, полный заряд ядра атома которого равен:

а) $q = 4,80 \cdot 10^{-19}$ Кл;

б) $q = 9,60 \cdot 10^{-19}$ Кл;

в) $q = 15,2 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Дано:

Заряд ядра в случае а) $q_a = 4,80 \cdot 10^{-19}$ Кл
Заряд ядра в случае б) $q_б = 9,60 \cdot 10^{-19}$ Кл
Заряд ядра в случае в) $q_в = 15,2 \cdot 10^{-19}$ Кл
Элементарный заряд $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Химический элемент для каждого случая.

Решение:

Полный заряд ядра атома $q$ определяется количеством протонов $Z$ в нем. Число протонов $Z$ также является порядковым номером химического элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева. Заряд ядра равен произведению числа протонов на элементарный заряд $e$ (заряд одного протона):

$q = Z \cdot e$

Чтобы найти число протонов $Z$, необходимо разделить заряд ядра на элементарный заряд:

$Z = \frac{q}{e}$

После нахождения $Z$, мы можем определить химический элемент по его порядковому номеру.

а)

Вычислим число протонов для заряда $q_a = 4,80 \cdot 10^{-19}$ Кл:

$Z_a = \frac{4,80 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 3$

Химический элемент с порядковым номером $Z=3$ — это Литий (Li).

Ответ: Литий (Li).

б)

Вычислим число протонов для заряда $q_б = 9,60 \cdot 10^{-19}$ Кл:

$Z_б = \frac{9,60 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 6$

Химический элемент с порядковым номером $Z=6$ — это Углерод (C).

Ответ: Углерод (C).

в)

Вычислим число протонов для заряда $q_в = 15,2 \cdot 10^{-19}$ Кл:

$Z_в = \frac{15,2 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 9,5$

Число протонов в ядре атома (зарядовое число) всегда является целым числом. Поскольку в результате вычислений получилось дробное число $Z = 9,5$, это означает, что ядра с таким зарядом не может существовать.

Ответ: Химического элемента с таким зарядом ядра не существует, так как зарядовое число должно быть целым.