Номер 440, страница 81 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

440. Укажите справедливое утверждение:

а) изотопы имеют одинаковое число протонов и нейтронов, но различное число электронов;

б) изотопы имеют одинаковое число нейтронов и электронов, но различное число протонов;

в) изотопы имеют одинаковое число протонов и электронов, но различное число нейтронов.

Для того чтобы определить справедливое утверждение, необходимо понимать, что такое изотопы.

Изотопы — это разновидности атомов одного и того же химического элемента. Это означает, что они занимают одно и то же место ("топос") в периодической таблице Менделеева. Положение элемента в таблице определяется его зарядовым числом $Z$, которое равно количеству протонов в ядре атома. Следовательно, все изотопы одного элемента имеют одинаковое число протонов.

Отличие между изотопами заключается в их массовом числе $A$. Массовое число — это общее количество нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре: $A = Z + N$, где $N$ — число нейтронов. Поскольку число протонов $Z$ у изотопов одинаково, различие в массовом числе $A$ обусловлено различным числом нейтронов $N$ в ядре.

В нейтральном (неионизированном) атоме количество электронов на электронных оболочках равно количеству протонов в ядре. Так как изотопы одного элемента имеют одинаковое число протонов, их нейтральные атомы также имеют одинаковое число электронов.

Решение

Проанализируем предложенные варианты ответов на основе этого определения.

а) изотопы имеют одинаковое число протонов и нейтронов, но различное число электронов;

Это утверждение неверно. Ключевая характеристика изотопов — это разное число нейтронов, а не одинаковое. Различное число электронов при одинаковом числе протонов свойственно ионам, а не нейтральным атомам изотопов.

б) изотопы имеют одинаковое число нейтронов и электронов, но различное число протонов;

Это утверждение неверно. Атомы с разным числом протонов — это атомы разных химических элементов. Атомы, имеющие одинаковое число нейтронов, но разное число протонов, называются изотонами, а не изотопами.

в) изотопы имеют одинаковое число протонов и электронов, но различное число нейтронов.

Это утверждение полностью соответствует определению изотопов. Они принадлежат одному элементу (одинаковое число протонов), в нейтральном состоянии имеют одинаковое число электронов и отличаются друг от друга только количеством нейтронов в ядре.

Ответ: в) изотопы имеют одинаковое число протонов и электронов, но различное число нейтронов.