Номер 1014, страница 161 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1014. Рассчитайте суммарное число элементарных частиц в атомах нуклидов $^\text{15}\text{N}$, $^\text{33}\text{P}$ и ионе $^\text{15}\text{N}^\text{3-}$.

Для определения суммарного числа элементарных частиц (протонов, нейтронов и электронов) в атоме или ионе, необходимо знать его состав. Обозначение нуклида $^A_ZX$ дает нам следующую информацию:

• $Z$ – зарядовое число (порядковый номер элемента в Периодической системе), которое равно числу протонов ($N_p$) в ядре.
• $A$ – массовое число, которое равно сумме числа протонов и нейтронов ($N_n$) в ядре: $A = N_p + N_n$.
• Число нейтронов можно рассчитать как $N_n = A - Z$.
• В нейтральном атоме число электронов ($N_e$) равно числу протонов: $N_e = N_p = Z$.
• В ионе с зарядом $q$ число электронов рассчитывается как $N_e = Z - q$. Для отрицательного иона (аниона) число электронов больше числа протонов, для положительного (катиона) – меньше.

Суммарное число элементарных частиц ($N_{общ}$) равно сумме числа протонов, нейтронов и электронов: $N_{общ} = N_p + N_n + N_e$.

Атом нуклида $^{15}$N

Дано:

Атом нуклида $^{15}$N

Найти:

Суммарное число элементарных частиц в атоме $^{15}$N.

Решение:

1. Для элемента Азот (N) порядковый номер в Периодической системе $Z=7$. Следовательно, число протонов $N_p = 7$.

2. Массовое число нуклида дано в его обозначении: $A=15$.

3. Число нейтронов рассчитывается как разность массового и зарядового чисел: $N_n = A - Z = 15 - 7 = 8$.

4. Поскольку это нейтральный атом, число электронов равно числу протонов: $N_e = Z = 7$.

5. Суммарное число элементарных частиц равно сумме протонов, нейтронов и электронов: $N_{общ} = N_p + N_n + N_e = 7 + 8 + 7 = 22$.

Ответ: 22.

Атом нуклида $^{33}$P

Дано:

Атом нуклида $^{33}$P

Найти:

Суммарное число элементарных частиц в атоме $^{33}$P.

Решение:

1. Для элемента Фосфор (P) порядковый номер в Периодической системе $Z=15$. Следовательно, число протонов $N_p = 15$.

2. Массовое число нуклида дано: $A=33$.

3. Число нейтронов: $N_n = A - Z = 33 - 15 = 18$.

4. Атом электронейтрален, поэтому число электронов равно числу протонов: $N_e = Z = 15$.

5. Суммарное число элементарных частиц: $N_{общ} = N_p + N_n + N_e = 15 + 18 + 15 = 48$.

Ответ: 48.

Ион $^{15}$N$^{3-}$

Дано:

Ион $^{15}$N$^{3-}$

Найти:

Суммарное число элементарных частиц в ионе $^{15}$N$^{3-}$.

Решение:

1. Состав ядра иона такой же, как и у нейтрального атома $^{15}$N. Число протонов $N_p = 7$.

2. Число нейтронов также не изменяется: $N_n = A - Z = 15 - 7 = 8$.

3. Заряд иона равен 3- ($q=-3$), что означает, что он имеет на 3 электрона больше, чем протонов. Число электронов: $N_e = Z - q = 7 - (-3) = 10$.

4. Суммарное число элементарных частиц: $N_{общ} = N_p + N_n + N_e = 7 + 8 + 10 = 25$.

Ответ: 25.