Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 30. Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи
Завдання 1 (с. 238)
Кількість протонів і нейтронів аргону
Для атома аргону (1840Ar) визначити кількість протонів (Z) та нейтронів (N).
Розв’язання
Знизу ліворуч у символі 1840Ar число 18 означає зарядове число, отже протонів Z=18.
Зверху число 40 — це масове число (A), тому кількість нейтронів обчислюємо як N=40−18=22.
Відповідь:
Протонів: 18; Нейтронів: 22.
Завдання 2 (с. 238)
Порівняння ізотопів урану
Чим відрізняються ядра ізотопів урану: 92238U і 92235U?
Розв’язання
Для урану-238 (92238U): зарядове число Z=92 (протонів), масове число A=238. Кількість нейтронів N=238−92=146.
Для урану-235 (92235U): зарядове число Z=92 (протонів), масове число A=235. Кількість нейтронів N=235−92=143.
Відповідь:
Ядра відрізняються кількістю нейтронів: у ядрі 238U їх 146, а в ядрі 235U — 143. Кількість протонів у обох випадках однакова (92).
Завдання 3 (с. 238)
Електрони та нуклони атома бору
У ядрі атома бору 5 протонів і 6 нейтронів. Потрібно знайти кількість електронів у цьому атомі та загальну кількість нуклонів у ядрі.
Розв’язання
Кількість електронів у нейтральному атомі дорівнює числу протонів, тобто 5.
Кількість нуклонів (протонів + нейтронів) у ядрі становить 5+6=11.
Відповідь:
Електронів — 5, нуклонів у ядрі — 11.
Завдання 4
Порівняння кількості електронів у хімічних елементах
Серед символів Ca, Cu, Ge, Sb, P визначте елемент з найбільшою кількістю електронів. Скористайтеся Періодичною системою хімічних елементів (кількість електронів дорівнює зарядовому числу Z).
Розв’язання
Визначаємо зарядові числа елементів: Ca — 20, Cu — 29, Ge — 32, Sb — 51, P — 15.
Порівнюємо отримані числа: 51>32>29>20>15.
Визначаємо, що найбільше число (51) відповідає елементу сурма (Sb).
Відповідь:
Елементом з найбільшою кількістю електронів є Sb (сурма), у нейтральному атомі якого 51 електрон.
Завдання 5
Оцінка сили ядерної взаємодії на характерній відстані
Оцініть силу ядерної взаємодії між двома нуклонами ядра атома, якщо відстань між ними приблизно 10−15 м.
Розв’язання
Аналізуємо умову: відстань між нуклонами ≈10−15 м, що відповідає характерному розміру ядра.
Застосовуємо властивість ядерних сил: на цій відстані діє сильна взаємодія, яка є притягальною.
Висновкуємо про силу: оскільки це межа дії ядерних сил, вони достатньо потужні, щоб утримати нуклони разом, перемагаючи електростатичне відштовхування.
Відповідь:
На відстані 10−15 м між нуклонами діє сильна ядерна взаємодія, яка є притягальною і в сотні разів перевищує силу електромагнітного відштовхування.