Вспомните, из каких частиц состоит атом.
Атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны находятся в ядре, а электроны движутся вокруг него, образуя электронную оболочку.
Каковы размеры ядра атома и чему равен заряд атома?
Размер ядра атома составляет примерно 10⁻¹⁵ м, а сам атом – порядка 10⁻¹⁰ м. Заряд атома в нейтральном состоянии равен нулю, так как количество протонов (положительных частиц) и электронов (отрицательных частиц) одинаково.
Определите, сколько нейтронов и протонов входит в состав и зотопов водорода. Подумайте, различаются ли изотопы одного эл емента по химическим свойствам.
Протий (¹H) – 1 протон, 0 нейтронов. Дейтерий (²H) – 1 протон, 1 нейтрон. Тритий (³H) – 1 протон, 2 нейтрона. Изотопы одного элемента имеют одинаковые химические свойства, так как их электронные оболочки идентичны. Однако различие в массе влияет на скорость химических реакций и физические свойства.
Посчитайте значение электрической силы отталкивания двух протонов, находящ ихся в ядре, и определите ускорение, которое она может им сообщить.
Для расчёта электрической силы отталкивания двух протонов, находящихся на расстоянии 10⁻¹⁵ м в ядре, используем закон Кулона:
F = k * q² / r²
где k = 9 × 10⁹ Н·м²/Кл², q = 1.6 × 10⁻¹⁹ Кл, r = 10⁻¹⁵ м.
Теперь определим ускорение, используя второй закон Ньютона:
a = F / m
где масса протона m ≈ 1.67 × 10⁻²⁷ кг.
Подставим значения и посчитаем:
F = (9 × 10⁹ * (1.6 × 10⁻¹⁹)²) / (10⁻¹⁵)² a = F / (1.67 × 10⁻²⁷)
Сила отталкивания между двумя протонами составляет примерно 230,4 Н. Ускорение, которое эта сила сообщает протону, равно примерно 1,38 × 10²⁹ м/с².
Предположите, чем можно объяснить устойчивость и неустойчивость ядер одного элемента.
Устойчивость ядра объясняется балансом электромагнитных сил (отталкивание протонов) и сильного ядерного взаимодействия, которое удерживает нуклоны вместе. Если сильное взаимодействие недостаточно велико (например, при избытке нейтронов или протонов), ядро становится неустойчивым и может распадаться.
Обсудите, какое взаимодействие отвечает за ковалентную связь атомов в молекулах. Проявляется ли здесь свойство насыщения?
Ковалентная связь возникает благодаря обмену электронами между атомами, что обеспечивается электромагнитным взаимодействием. Свойство насыщения проявляется – атом может образовать лишь определённое число связей, соответствующее его валентности.
Сравните электромагнитные, гравитационные и ядерные силы. Составьте таблицу, в которой будут отражены их свойства.
Свойство Электромагнитные силы Гравитационные силы Ядерные силы Характер взаимодействия Притяжение и отталкивание Только притяжение Только притяжение Действующие частицы Заряженные частицы Все массы Нуклоны (протоны и нейтроны) Радиус действия Бесконечный Бесконечный 10⁻¹⁵ м (размер ядра) Сила Сильная Очень слабая Самая сильная на малых расстояниях Пример Электричество, магнетизм Гравитация Земли, планет Связь в ядре атома
1. Какая частица называется нуклоном?
Нуклон — это частица, входящая в состав атомного ядра. К нуклонам относятся протоны и нейтроны.
2. К аковы главные особенности ядерных сил?
Ядерные силы обладают следующими особенностями: очень большая величина (они значительно превосходят электромагнитные силы), малый радиус действия (действуют на расстоянии порядка размеров ядра), зарядовая независимость (одинаковы для взаимодействия протон-протон, нейтрон-нейтрон и протон-нейтрон), привлекательный характер (в основном они являются силами притяжения) и насыщаемость (каждый нуклон взаимодействует только с ограниченным числом ближайших нуклонов, а не со всеми сразу).
1. По современным представлениям ядро атома углерода состои из
1 ) электронов и протонов 3) одних протонов
2) нейтронов и позитронов +4) протонов и нейтронов
2. Ядро аргона 40 18Ar содерж ит
1) 18 протонов и 40 нейтронов
+2 ) 18 протонов и 22 нейтрона
3) 40 протонов и 22 нейтрона
4) 40 протонов и 18 нейтронов
3. Электронная оболочка в нейтральном атоме фосфора содерж ит
1) 46 электронов
2) 31 электрон
3) 16 электронов
+4) 15 электронов
4. Ядро атом а содерж ит 10 нейтронов и 9 протонов, и вокруг него обращается
8 электронов. Эта систем а частиц —
+1) ион фтора19 9F 3) атом фтора 19 9F
2 ) ион неона 19 10 Ne 4) атом неона 19 10Ne
5. На рисунке изображ ены схемы четырёх атомов. Цветными кружочками обозначены электроны. Атому 12 6C соответствует схема
+3