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原子是构成物质的基本单位。每个原子都由原子核和核外电子组成。原子核位于原子中心,包含带正电的质子和不带电的中子。核外电子带负电,在原子核周围运动。由于质子的正电荷数等于电子的负电荷数,整个原子呈电中性状态。
我们来分析这道关于铟元素的化学题。题目告诉我们,铟元素的核电荷数是49,相对原子质量是115,要求铟原子的核外电子数。为了解答这个问题,我们需要理解原子的基本结构和电荷平衡原理。
核电荷数是原子核中质子的数目。每个质子带一个单位的正电荷,所以原子核的总正电荷数就等于质子数,这就是核电荷数。核电荷数是元素最重要的特征,它决定了元素的种类和化学性质,可以说是元素的身份证。不同的元素具有不同的核电荷数,相同的核电荷数对应同一种元素。
在中性原子中,电荷必须保持平衡。原子核带正电荷,核外电子带负电荷。为了使原子整体呈电中性,原子核的正电荷数必须等于核外电子的负电荷数。由于每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,因此质子数必须等于电子数。这就是说,核电荷数等于核外电子数。
现在我们来解答这个问题。题目告诉我们铟元素的核电荷数是49,相对原子质量是115。根据我们刚才学习的电荷平衡原理,在中性原子中,核电荷数等于核外电子数。因此,铟原子的核外电子数就是49。答案是B选项。需要注意的是,相对原子质量115是质子数加中子数的近似值,与电子数无关。
原子的电中性原理是化学的基础概念。在中性原子中,原子核带正电荷,核外电子带负电荷,两者必须保持平衡。由于每个质子带一个单位正电荷,每个电子带一个单位负电荷,因此质子数必须等于电子数,原子才能保持电中性。这意味着核电荷数等于核外电子数。当质子数和电子数不相等时,原子就会变成离子。
相对原子质量主要由原子核中的质子和中子决定。质子和中子的质量都约为1原子质量单位,而电子的质量只有质子质量的1836分之一,非常小,可以忽略不计。因此,相对原子质量近似等于质子数加中子数。对于铟原子,相对原子质量115约等于49个质子加66个中子的质量。重要的是,相对原子质量与电子数没有直接关系。
现在我们来分析铟元素的具体实例。题目给出铟元素的核电荷数是49,相对原子质量是115。根据我们学过的知识,核电荷数等于质子数,所以铟原子有49个质子。根据电中性原理,中性原子中质子数等于电子数,因此铟原子的核外电子数也是49。答案是B选项。其他选项都是错误的:A选项115是相对原子质量,C选项66是中子数,D选项164没有物理意义。