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:

$$Заряд=Количествопротонов\times Зарядпротона+Количествоэлектронов\times Зарядэлектрона$$

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