Номер 188, страница 36 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

188. Рассчитайте суммарное число всех элементарных частиц в составе ионов: $ ^{56}\text{Fe}^{3+} $, $ ^{19}\text{F}^{-} $, $ ^{32}\text{S}^{2-} $.

Дано:

Ионы: $^{56}\text{Fe}^{3+}$, $^{19}\text{F}^{-}$, $^{32}\text{S}^{2-}$.

Найти:

Суммарное число всех элементарных частиц - $N_{общ}$.

Решение:

Элементарными частицами, из которых состоят атомы и ионы, являются протоны ($p^+$), нейтроны ($n^0$) и электроны ($e^-$). Чтобы найти общее число элементарных частиц, необходимо для каждого иона определить количество протонов, нейтронов и электронов, а затем сложить все полученные значения.

Число протонов ($Z$) в ядре атома соответствует его порядковому номеру в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Число нейтронов ($N$) вычисляется как разность между массовым числом ($A$, указано в верхнем левом индексе) и числом протонов: $N = A - Z$.

Число электронов ($N_e$) в нейтральном атоме равно числу протонов. В ионе число электронов изменяется в соответствии с его зарядом: у катионов (положительный заряд) оно меньше, а у анионов (отрицательный заряд) — больше, чем у нейтрального атома.

$^{56}\text{Fe}^{3+}$

1.Железо (Fe) имеет порядковый номер 26, следовательно, в ядре содержится 26 протонов ($p^+ = 26$).

2. Массовое число изотопа равно 56. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 56 - 26 = 30$.

3. Заряд иона $3+$ означает, что атом потерял 3 электрона. Число электронов: $e^- = Z - 3 = 26 - 3 = 23$.

4. Суммарное число частиц в ионе $^{56}\text{Fe}^{3+}$: $26 + 30 + 23 = 79$.

$^{19}\text{F}^{-}$

1.Фтор (F) имеет порядковый номер 9, следовательно, в ядре содержится 9 протонов ($p^+ = 9$).

2. Массовое число изотопа равно 19. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 19 - 9 = 10$.

3. Заряд иона $1-$ означает, что атом приобрел 1 электрон. Число электронов: $e^- = Z + 1 = 9 + 1 = 10$.

4. Суммарное число частиц в ионе $^{19}\text{F}^{-}$: $9 + 10 + 10 = 29$.

$^{32}\text{S}^{2-}$

1.Сера (S) имеет порядковый номер 16, следовательно, в ядре содержится 16 протонов ($p^+ = 16$).

2. Массовое число изотопа равно 32. Число нейтронов: $n^0 = A - Z = 32 - 16 = 16$.

3. Заряд иона $2-$ означает, что атом приобрел 2 электрона. Число электронов: $e^- = Z + 2 = 16 + 2 = 18$.

4. Суммарное число частиц в ионе $^{32}\text{S}^{2-}$: $16 + 16 + 18 = 50$.

Теперь найдем общее суммарное число всех элементарных частиц во всех трех ионах, сложив количество частиц в каждом:

$N_{общ} = 79 (\text{в }\text{Fe}^{3+}) + 29 (\text{в }\text{F}^{-}) + 50 (\text{в }\text{S}^{2-}) = 158$.

Ответ: суммарное число всех элементарных частиц в составе указанных ионов равно 158.