Какой стал заряд иона после того, как 7 электронов вылетело из него, имея заряд -4,8*10-19

Plamennyy_Zmey

42

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится понимание зарядов атомов и ионов. Атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Протоны имеют положительный заряд (\(+e\)), а электроны имеют отрицательный заряд (\(-e\)). Нейтроны не имеют заряда. Ион представляет собой заряженный атом, в котором количество электронов отличается от количества протонов.

Исходно дано, что начальный заряд иона равен \(-4.8 \times 10^{-19}\) Кулон (\(C\)). При этом из иона вылетело 7 электронов. Чтобы найти конечный заряд иона, необходимо определить, сколько электронов осталось.

Иона с отрицательным зарядом мы можем представить, как \(A^-\), где \(A\) - элемент, а \(-\) - показатель заряда. Такой ион имеет \(n\) электронов и \(p\) протонов. После вылета 7 электронов у нас останется \((n-7)\) электронов, так как электроны с отрицательным зарядом вылетают из наиболее удаленных оболочек.

Таким образом, общий заряд иона можно определить по формуле:

\[Заряд = Количество\,протонов \times Заряд\,протона + Количество\,электронов \times Заряд\,электрона\]

Известно, что заряд протона (\(Заряд\,протона\)) равен \(+1.6 \times 10^{-19}\) Кулон (\(C\)), а заряд электрона (\(Заряд\,электрона\)) равен \(-1.6 \times 10^{-19}\) Кулон (\(C\)).

Подставляя известные значения в формулу и учитывая, что \(Заряд\) равен \(-4.8 \times 10^{-19}\) Кулон (\(C\)), получаем:

\[-4.8 \times 10^{-19} = p \times (+1.6 \times 10^{-19}) + (n-7) \times (-1.6 \times 10^{-19})\]

Решая это уравнение относительно \(n\), найдем количество электронов, оставшихся с ионом. После решения уравнения мы можем подставить полученное значение в формулу для заряда и определить конечный заряд иона.

Хотя решение этого уравнения может быть довольно сложным, мы можем воспользоваться калькулятором, чтобы упростить процесс вычисления. Подставим значения в уравнение и найдем \(n\):

\[-4.8 \times 10^{-19} = p \times (+1.6 \times 10^{-19}) + (n-7) \times (-1.6 \times 10^{-19})\]

\[-4.8 \times 10^{-19} = p \times 1.6 \times 10^{-19} - 1.6 \times 10^{-19} \times (n-7)\]

\[-4.8 = 1.6p - 1.6(n-7)\]

\[-4.8 = 1.6p - 1.6n + 11.2\]

\[-16 = 1.6p - 1.6n\]

Делим оба выражения на -1.6:

\[10 = n - p\]

Таким образом, мы получили, что количество электронов (\(n\)) минус количество протонов (\(p\)) равно 10. Теперь мы можем определить значение \(n\):

\[n = p + 10\]

Поскольку у нас есть 7 вылетевших электронов, оставшееся количество электронов (\(n\)) будет:

\[n = p + 7 + 10 = p + 17\]

Теперь, чтобы определить конечный заряд иона, мы можем подставить полученное значение обратно в формулу для заряда:

\[Заряд = p \times (+1.6 \times 10^{-19}) + (p + 17) \times (-1.6 \times 10^{-19})\]

Упростим это уравнение:

\[Заряд = (p \times 1.6 \times 10^{-19}) - ((p + 17) \times 1.6 \times 10^{-19})\]

\[Заряд = 1.6 \times 10^{-19} \times (p - (p + 17))\]

\[Заряд = -1.6 \times 10^{-19} \times 17\]

\[Заряд = -27.2 \times 10^{-19}\]

Учитывая знак минус, получаем, что конечный заряд иона составляет \(-2.72 \times 10^{-18}\) Кулон (\(C\)).