Номер 9, страница 188 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

9. Определите полный заряд всех электронов в атоме:

а) углерода;

б) кислорода;

в) железа.

Для определения полного заряда всех электронов в атоме необходимо знать число электронов в нем и заряд одного электрона. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов и совпадает с порядковым номером элемента $Z$ в периодической таблице Менделеева. Полный заряд $Q$ равен произведению числа электронов $N_e$ на заряд одного электрона $q_e$.

Дано:

Элементарный заряд (модуль заряда электрона) $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Найти:

а) $Q_C$ - полный заряд всех электронов в атоме углерода.

б) $Q_O$ - полный заряд всех электронов в атоме кислорода.

в) $Q_{Fe}$ - полный заряд всех электронов в атоме железа.

Решение:

Полный заряд всех электронов в атоме находится по формуле:

$Q = Z \cdot q_e$

где $Z$ - порядковый номер элемента, а $q_e$ - заряд электрона, который является отрицательной величиной: $q_e = -e \approx -1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

а) углерода

Порядковый номер углерода (C) в таблице Менделеева $Z_C = 6$. Следовательно, в нейтральном атоме углерода находится 6 электронов.

Полный заряд всех электронов в атоме углерода:

$Q_C = Z_C \cdot q_e = 6 \cdot (-1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}) = -9.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$

Ответ: полный заряд всех электронов в атоме углерода равен $-9.6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

б) кислорода

Порядковый номер кислорода (O) $Z_O = 8$. Следовательно, в нейтральном атоме кислорода находится 8 электронов.

Полный заряд всех электронов в атоме кислорода:

$Q_O = Z_O \cdot q_e = 8 \cdot (-1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}) = -12.8 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = -1.28 \cdot 10^{-18} \text{ Кл}$

Ответ: полный заряд всех электронов в атоме кислорода равен $-1.28 \cdot 10^{-18}$ Кл.

в) железа

Порядковый номер железа (Fe) $Z_{Fe} = 26$. Следовательно, в нейтральном атоме железа находится 26 электронов.

Полный заряд всех электронов в атоме железа:

$Q_{Fe} = Z_{Fe} \cdot q_e = 26 \cdot (-1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}) = -41.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = -4.16 \cdot 10^{-18} \text{ Кл}$

Ответ: полный заряд всех электронов в атоме железа равен $-4.16 \cdot 10^{-18}$ Кл.