Номер 3, страница 41 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Используя данные таблицы 4, сравните характеристики:

а) протона и нейтрона;

б) протона и электрона.

Дано:

Для сравнения воспользуемся справочными данными (аналог таблицы 4).

Масса протона: $m_p \approx 1.6726 \times 10^{-27}$ кг

Заряд протона: $q_p = e \approx +1.602 \times 10^{-19}$ Кл

Масса нейтрона: $m_n \approx 1.6749 \times 10^{-27}$ кг

Заряд нейтрона: $q_n = 0$ Кл

Масса электрона: $m_e \approx 9.109 \times 10^{-31}$ кг

Заряд электрона: $q_e = -e \approx -1.602 \times 10^{-19}$ Кл

Найти:

Сравнить характеристики:

а) протона и нейтрона

б) протона и электрона

Решение:

а) протона и нейтрона

Сравним основные характеристики протона и нейтрона: массу и электрический заряд.

Сравнение масс:

Масса протона $m_p \approx 1.6726 \times 10^{-27}$ кг.

Масса нейтрона $m_n \approx 1.6749 \times 10^{-27}$ кг.

Массы протона и нейтрона очень близки. Нейтрон немного тяжелее протона. Их отношение составляет: $ \frac{m_n}{m_p} \approx \frac{1.6749 \times 10^{-27} \text{ кг}}{1.6726 \times 10^{-27} \text{ кг}} \approx 1.00137 $

Сравнение зарядов:

Протон имеет положительный элементарный заряд: $q_p = +e \approx +1.602 \times 10^{-19}$ Кл.

Нейтрон является электрически нейтральной частицей, его заряд равен нулю: $q_n = 0$ Кл.

Ответ: Протон и нейтрон обладают очень близкими массами, при этом масса нейтрона незначительно превышает массу протона ($m_n > m_p$). Ключевое различие между ними заключается в электрическом заряде: протон заряжен положительно ($q_p = +e$), а нейтрон электрически нейтрален ($q_n = 0$).

б) протона и электрона

Сравним основные характеристики протона и электрона: массу и электрический заряд.

Сравнение масс:

Масса протона $m_p \approx 1.6726 \times 10^{-27}$ кг.

Масса электрона $m_e \approx 9.109 \times 10^{-31}$ кг.

Масса протона значительно больше массы электрона. Их отношение: $ \frac{m_p}{m_e} \approx \frac{1.6726 \times 10^{-27} \text{ кг}}{9.109 \times 10^{-31} \text{ кг}} \approx 1836 $

Это означает, что протон примерно в 1836 раз массивнее электрона.

Сравнение зарядов:

Заряд протона положителен: $q_p = +e \approx +1.602 \times 10^{-19}$ Кл.

Заряд электрона отрицателен: $q_e = -e \approx -1.602 \times 10^{-19}$ Кл.

Заряды протона и электрона равны по абсолютной величине (модулю), но противоположны по знаку. Суммарный заряд системы протон-электрон равен нулю.

Ответ: Заряды протона и электрона равны по модулю ($|q_p| = |q_e| = e$), но имеют противоположные знаки. Масса протона приблизительно в 1836 раз больше массы электрона ($m_p \approx 1836 \cdot m_e$).