Номер 1181, страница 184 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1181. Чему равно число элементарных частиц в составе нуклидов $^ {14} C$ и $^ {12} C$?

Для определения числа элементарных частиц (протонов, нейтронов и электронов) в составе нуклида используется его обозначение в виде $^A_Z\text{X}$, где:

• $\text{X}$ – химический символ элемента.
• $Z$ – зарядовое число (порядковый номер элемента в таблице Менделеева). Оно равно числу протонов в ядре. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов.
• $A$ – массовое число. Оно равно сумме числа протонов ($Z$) и числа нейтронов ($N$) в ядре: $A = Z + N$. Отсюда число нейтронов $N = A - Z$.

Рассчитаем состав для каждого из указанных нуклидов углерода (C).

Нуклид $^{14}\text{C}$

Дано:

Нуклид углерода-14 ($^{14}\text{C}$)

Найти:

Число протонов ($N_p$), число нейтронов ($N_n$), число электронов ($N_e$).

Решение:

Элемент – углерод (C). Его порядковый номер в периодической таблице Менделеева $Z = 6$.

Следовательно, число протонов в ядре равно зарядовому числу:

$N_p = Z = 6$.

Массовое число данного нуклида $A = 14$.

Число нейтронов в ядре находим как разность массового и зарядового чисел:

$N_n = A - Z = 14 - 6 = 8$.

Поскольку атом электронейтрален, число электронов на орбиталях равно числу протонов в ядре:

$N_e = Z = 6$.

Общее число элементарных частиц в атоме $^{14}\text{C}$ равно сумме протонов, нейтронов и электронов:

$N_{общ} = N_p + N_n + N_e = 6 + 8 + 6 = 20$.

Ответ: В составе атома нуклида $^{14}\text{C}$ содержится: 6 протонов, 8 нейтронов и 6 электронов.

Нуклид $^{12}\text{C}$

Дано:

Нуклид углерода-12 ($^{12}\text{C}$)

Найти:

Число протонов ($N_p$), число нейтронов ($N_n$), число электронов ($N_e$).

Решение:

Элемент – углерод (C), его порядковый номер $Z = 6$.

Число протонов в ядре:

$N_p = Z = 6$.

Массовое число данного нуклида $A = 12$.

Число нейтронов в ядре:

$N_n = A - Z = 12 - 6 = 6$.

Число электронов в нейтральном атоме:

$N_e = Z = 6$.

Общее число элементарных частиц в атоме $^{12}\text{C}$:

$N_{общ} = N_p + N_n + N_e = 6 + 6 + 6 = 18$.

Ответ: В составе атома нуклида $^{12}\text{C}$ содержится: 6 протонов, 6 нейтронов и 6 электронов.