Что имеет большую массу − атом лития или положительный ион лития? Ответ обоснуйте.

Чтобы ответить на данный вопрос, нужно рассмотреть, что представляют собой атом лития и положительный ион лития, а также понять, что влияет на их массу.

1. Атом лития:

   • Атом лития состоит из ядра и электронов, которые вращаются вокруг ядра.
   • Ядро атома содержит протоны и нейтроны. Литий имеет атомный номер 3, то есть в его ядре находятся 3 протона, а также, как правило, 4 нейтрона (это наиболее распространённый изотоп лития — литий−7). Таким образом, вся масса атома в основном сосредоточена в ядре, поскольку масса электронов очень мала по сравнению с массой протонов и нейтронов.
   • Электроны — это отрицательно заряженные частицы, которые вращаются вокруг ядра. В нейтральном атоме лития также содержится 3 электрона, чтобы компенсировать положительный заряд 3 протонов в ядре.

2. Положительный ион лития (Li⁺):

   • Положительный ион лития образуется, когда атом теряет один электрон. Это происходит, например, в химических реакциях, когда литий отдаёт один из своих валентных электронов.
   • В таком случае у иона остаётся только 2 электрона, а ядро с 3 протонами и 4 нейтронами остаётся неизменным.
   • Таким образом, положительный ион лития будет иметь немного меньшую массу, чем нейтральный атом лития, поскольку он потерял массу одного электрона. Хотя масса электрона крайне мала (примерно 9.109 × 10⁻³¹ кг), эта разница всё же существует.

3. Сравнение масс атома лития и положительного иона лития:

   • Масса нейтрального атома лития включает массу ядра (протоны и нейтроны) и массу всех трёх электронов.
   • Масса положительного иона лития включает массу того же ядра, но только двух электронов.
   • Таким образом, масса положительного иона лития будет немного меньше массы нейтрального атома лития.

4. Заключение:

   • Разница в массах между атомом лития и положительным ионом лития обусловлена потерей одного электрона. Поскольку масса электрона значительно меньше массы ядра, эта разница крайне мала, но в теории атом лития имеет большую массу, чем его положительный ион.