В нейтральном атоме суммарный заряд электронов отрицательный и равен по модулю заряду ядра. Это утверждение можно объяснить следующим образом:
Структура атома: Атом состоит из ядра, которое содержит протоны и нейтроны, и электронов, которые находятся в электронных оболочках вокруг ядра. Протоны несут положительный заряд, нейтроны нейтральны, а электроны несут отрицательный заряд.
Электрический заряд: Заряд одного протона равен по величине заряду одного электрона, но противоположен по знаку. Это означает, что заряд одного протона составляет +e, а заряд одного электрона составляет -e, где e — элементарный заряд (приблизительно равен 1.602 × 10⁻¹⁹ кулона).
Нейтральность атома: Для того чтобы атом был нейтральным, суммарный положительный заряд всех протонов в ядре должен быть равен суммарному отрицательному заряду всех электронов в оболочках. Если атом содержит Z протонов, то его положительный заряд равен +Ze. Чтобы компенсировать этот положительный заряд, в атоме должно быть Z электронов, каждый из которых имеет заряд -e. Таким образом, суммарный отрицательный заряд всех электронов будет -Ze.
Баланс зарядов: В нейтральном атоме количество электронов равно количеству протонов. Поэтому суммарный отрицательный заряд электронов точно равен по модулю суммарному положительному заряду ядра, но противоположен по знаку. Это приводит к тому, что общий заряд атома равен нулю.
Таким образом, правильный ответ:
2) отрицательный и равен по модулю заряду ядра.
Это означает, что в нейтральном атоме суммарный заряд электронов всегда отрицателен и по величине точно соответствует положительному заряду ядра.