Q: اتمی خنثی دارای عدد اتمی $17$ و عدد جرمی $35$ است. این اتم یک الکترون از دست میدهد و به یون تبدیل میشود. کدام گزینه دربارهٔ عدد جرمی و جرم این یون، نسبت به اتم اولیه، درست است؟

عدد جرمی $35$ میماند، جرم یون کمی کمتر از اتم اولیه است — «عدد جرمی $35$ میماند، جرم یون کمی کمتر از اتم اولیه است» درست است، زیرا عدد جرمی فقط به پروتون و نوترون بستگی دارد که هیچکدام تغییر نکردهاند، اما جرم واقعیِ ذره بهاندازهی جرم همان یک الکترونِ ازدسترفته (هرچند ناچیز) کم میشود. «عدد جرمی این اتم از $35$ به $34$ کاهش مییابد» نادرست است، زیرا عدد جرمی فقط با تغییرِ تعداد پروتون یا نوترون تغییر میکند؛ از دست دادن الکترون تعداد پروتون و نوترون را عوض نمیکند.. «عدد جرمی $35$ میماند و جرم یون دقیقاً برابر اتم اولیه است» نادرست است، زیرا جرم یون بهاندازهی جرم یک الکترونِ ازدسترفته، هرچند بسیار ناچیز، کمتر از جرم اتم اولیه است.. «عدد جرمی این اتم از $35$ به $36$ افزایش مییابد» نادرست است، زیرا از دست دادن الکترون هرگز عدد جرمی را افزایش نمیدهد، چون الکترون اصلاً در محاسبهی عدد جرمی شرکت ندارد.. تلهی تستی: تفاوت ظریف اینجاست: «عدد جرمی» یک عدد صحیح ثابتمانده است، ولی «جرم واقعی» بهطور بسیار جزئی تغییر میکند — این دو را یکی ندانید.

Question 1

اتمی دارای $12$ پروتون، $12$ نوترون و $10$ الکترون است. بار الکتریکی خالص این ذره و وضعیت خنثی‌بودن آن به‌ترتیب کدام است؟

Accepted Answer

بار $+2$ — این ذره خنثی نیست — «بار $+2$ — این ذره خنثی نیست» درست است، زیرا بار خالص از تفاضل تعداد پروتون و الکترون به‌دست می‌آید: $(+12)+(-10)=+2$؛ چون این عدد صفر نیست، ذره خنثی نیست. «بار $0$ — این ذره خنثی است» نادرست است، زیرا در حالت خنثی باید تعداد پروتون و الکترون برابر باشد؛ اینجا $12 
eq 10$، پس بار صفر نیست.. «بار $-2$ — این ذره خنثی نیست» نادرست است، زیرا بار منفی زمانی است که الکترون بیشتر از پروتون باشد، در حالی‌که اینجا الکترون کمتر از پروتون است.. «بار $+2$ — این ذره خنثی است» نادرست است، زیرا وقتی بار خالص صفر نیست، ذره نمی‌تواند خنثی باشد؛ خنثی‌بودن یعنی دقیقاً بار صفر.. تله‌ی تستی: خیلی‌ها فکر می‌کنند وجود نوترون هم روی بار خالص اثر می‌گذارد؛ نوترون بی‌بار است و در محاسبه‌ی بار خالص هیچ نقشی ندارد، فقط تفاضل پروتون و الکترون بار را تعیین می‌کند.

Question 2

ذره‌ای دارای $16$ پروتون و $18$ الکترون است. اگر تعداد نوترون این ذره $16$ باشد، به‌ترتیب بار خالص آن و عدد جرمی آن کدام است؟

Accepted Answer

$-2$ و $32$ — «$-2$ و $32$» درست است، زیرا بار خالص $= (+16)+(-18)=-2$ و عدد جرمی $=$ پروتون $+$ نوترون $=16+16=32$ است؛ الکترون در عدد جرمی حساب نمی‌شود. «$+2$ و $32$» نادرست است، زیرا چون تعداد الکترون ($18$) بیشتر از پروتون ($16$) است، بار باید منفی باشد نه مثبت.. «$-2$ و $34$» نادرست است، زیرا عدد جرمی فقط از پروتون و نوترون به‌دست می‌آید ($16+16=32$)، نه از الکترون؛ $34$ حاصل جمع اشتباهِ الکترون به‌جای نوترون است.. «$-18$ و $32$» نادرست است، زیرا بار خالص تفاضل پروتون و الکترون است ($18-16=2$ واحد بار منفی)، نه خودِ تعداد الکترون.. تله‌ی تستی: تله‌ی رایج، قاطی‌کردنِ محاسبه‌ی بار (که پروتون و الکترون را با هم می‌سنجد) با محاسبه‌ی عدد جرمی (که پروتون و نوترون را با هم می‌سنجد) است — این دو محاسبه کاملاً مستقل از هم‌اند.

Question 3

جدول زیر اطلاعات یک ذره را نشان می‌دهد: $8$ پروتون، $9$ نوترون، $10$ الکترون. کدام گزینه دربارهٔ این ذره درست است؟

Accepted Answer

این ذره یک یون منفی با بار $-2$ است — «این ذره یک یون منفی با بار $-2$ است» درست است، زیرا الکترون ($10$) بیشتر از پروتون ($8$) است، یعنی $2$ الکترون اضافه گرفته شده، پس بار خالص $-2$ و یون منفی (آنیون) است. «این ذره یک اتم خنثی است» نادرست است، زیرا در اتم خنثی، تعداد پروتون و الکترون باید برابر باشد؛ اینجا $8 
eq 10$.. «این ذره یک یون مثبت با بار $+2$ است» نادرست است، زیرا یون مثبت زمانی است که پروتون از الکترون بیشتر باشد؛ اینجا برعکس است و الکترون بیشتر است.. «عدد جرمی این ذره $18$ است» نادرست است، زیرا عدد جرمی $=$ پروتون $+$ نوترون $=8+9=17$ است، نه $18$؛ این عدد از جمعِ اشتباهِ الکترون به‌جای نوترون به‌دست می‌آید.. تله‌ی تستی: وقتی تعداد الکترون از پروتون بیشتر باشد، ذره «بیشتر منفی» است، پس یون منفی (آنیون) است — این را با علامت عکسش (یون مثبت) اشتباه نگیرید.

Question 4

کدام گزینه دربارهٔ مقایسه‌ی جرم نسبی سه ذره‌ی سازنده‌ی اتم درست است؟

Accepted Answer

جرم پروتون و نوترون تقریباً برابر و بیشتر از الکترون است — «جرم پروتون و نوترون تقریباً برابر و بیشتر از الکترون است» درست است، زیرا طبق ساختار اتم، پروتون و نوترون جرم نسبی تقریباً یکسان (هرکدام تقریباً $1$) دارند، در حالی‌که جرم الکترون در برابر آن‌ها تقریباً ناچیز است. «جرم الکترون تقریباً برابر جرم پروتون است» نادرست است، زیرا جرم الکترون نسبت به پروتون ناچیز است (حدود $\frac{1}{1836}$ برابر)، نه برابر با آن.. «جرم نوترون بسیار بیشتر از جرم پروتون است» نادرست است، زیرا جرم پروتون و نوترون تقریباً با هم برابرند، نوترون به‌طور محسوس از پروتون سنگین‌تر نیست.. «جرم هر سه ذره تقریباً با هم برابر است» نادرست است، زیرا الکترون در مقایسه با پروتون و نوترون جرمی ناچیز دارد و نمی‌توان جرم آن را با آن دو برابر دانست.. تله‌ی تستی: به همین دلیل، در محاسبه‌ی عدد جرمی فقط پروتون و نوترون شمرده می‌شوند و جرم الکترون‌ها نادیده گرفته می‌شود.

Question 5

اتمی خنثی دارای عدد اتمی $17$ و عدد جرمی $35$ است. این اتم یک الکترون از دست می‌دهد و به یون تبدیل می‌شود. کدام گزینه دربارهٔ عدد جرمی و جرم این یون، نسبت به اتم اولیه، درست است؟

Accepted Answer

عدد جرمی $35$ می‌ماند، جرم یون کمی کمتر از اتم اولیه است — «عدد جرمی $35$ می‌ماند، جرم یون کمی کمتر از اتم اولیه است» درست است، زیرا عدد جرمی فقط به پروتون و نوترون بستگی دارد که هیچ‌کدام تغییر نکرده‌اند، اما جرم واقعیِ ذره به‌اندازه‌ی جرم همان یک الکترونِ ازدست‌رفته (هرچند ناچیز) کم می‌شود. «عدد جرمی این اتم از $35$ به $34$ کاهش می‌یابد» نادرست است، زیرا عدد جرمی فقط با تغییرِ تعداد پروتون یا نوترون تغییر می‌کند؛ از دست دادن الکترون تعداد پروتون و نوترون را عوض نمی‌کند.. «عدد جرمی $35$ می‌ماند و جرم یون دقیقاً برابر اتم اولیه است» نادرست است، زیرا جرم یون به‌اندازه‌ی جرم یک الکترونِ ازدست‌رفته، هرچند بسیار ناچیز، کمتر از جرم اتم اولیه است.. «عدد جرمی این اتم از $35$ به $36$ افزایش می‌یابد» نادرست است، زیرا از دست دادن الکترون هرگز عدد جرمی را افزایش نمی‌دهد، چون الکترون اصلاً در محاسبه‌ی عدد جرمی شرکت ندارد.. تله‌ی تستی: تفاوت ظریف اینجاست: «عدد جرمی» یک عدد صحیح ثابت‌مانده است، ولی «جرم واقعی» به‌طور بسیار جزئی تغییر می‌کند — این دو را یکی ندانید.

فصل 03 (علوم تجربی هشتم)

خلاصه‌ی درسنامه

فصل 03 (علوم تجربی هشتم)

ذره‌های سازندهٔ اتم

عدد اتمی و نشانهٔ شیمیایی

مدل اتمی بور

ایزوتوپ و عدد جرمی

یون چیست؟

چند نکتهٔ فراتر از کتاب

اشتباهات رایج

نمونه سؤال

نمونه تست

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

ذره	بار الکتریکی	جرم نسبی
پروتون	$+1$	$1$
نوترون	$0$	$1$
الکترون	$-1$	تقریباً صفر