كتل كل منها في أمو البروتون والنيوترون والذرة nckel-60 هي 1.00728 و 1.00867 و 59.9308. ما هو عيب الكتلة من ذرة النيكل 60 في ز؟

إجابة:

#Deltam = 9.1409 * 10 ^ (- 25) "g" #

تفسير:

أنت تبحث عن عيب جماعي, # # Deltam، والذي يعرف باسم فرق موجود بين الكتلة الذرية للنواة و الحجم الكلي من النواة ، أي البروتونات والنيوترونات.

الفكرة هنا هي أن طاقة هذا هو صدر عندما تتشكل النواة سوف تخفيض كتلتها كما وصفتها معادلة ألبرت أينشتاين الشهيرة #E = m * c ^ 2 #.

في هذا الصدد ، يمكنك القول أن الكتلة الفعلية للنواة ستكون دائم ا خفض من الكتلة المضافة لنكليوناتها.

هدفك هنا هو معرفة الحجم الكلي البروتونات والنيوترونات التي تشكل نواة 60 نيكل وطرحها من الكتلة الذرية المعروفة للنواة.

الاستيلاء على الجدول الدوري والبحث عنه النيكل, # "ني" #. ستجد العنصر الموجود في الفترة 4 ، المجموعة 10. يحتوي Nickel على العدد الذري, # Z #، يساوي #28#، مما يعني أن نواة لها تحتوي #28# البروتونات.

النظير النيكل 60 لديه عدد الكتلة, #ا#، يساوي #60#، مما يعني أن نواة لها تحتوي أيضا

#A = Z + "رقم النيوترونات" #

# "رقم النيوترونات" = 60 - 28 = "32 نيوترون" #

لذلك ، فإن الكتلة الإجمالية لل البروتونات سوف يكون

#m_ "protons" = 28 xx "1.00728 u" = "28.20384 u" #

الكتلة الكلية لل النيوترونات سوف يكون

#m_ "neutrons" = 32 xx "1.00867 u" = "32.27744 u" #

ال الحجم الكلي من nucleuons سيكون

#m_ "total" = m_ "protons" + m_ "neutrons" #

#m_ "total" = "28.20384 u" + "32.27744 u" = "60.48128 u" #

سوف يكون عيب كتلة مساوية ل

#Deltam = m_ "total" - m_ "الفعلي" #

#Deltam = "60.48128 u" - "59.9308 u" = "0.55048 u" #

الآن ، للتعبير عن هذا في غرام ، استخدم تعريف وحدة الكتلة الذرية الموحدة ، # "ش" #، الذي

#color (أرجواني) (| شريط (ul (color (أبيض) (a / a) لون (أسود) ("1 u" = 1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") اللون (أبيض) (a / a) |))) #

في قضيتك ، سيكون لديك

# 0.55048 لون (أحمر) (إلغاء (لون (أسود) ("u"))) * (1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") / (1 لون (أحمر) (إلغاء (لون (أسود) ("u ")))) = لون (أخضر) (| شريط (ul (لون (أبيض) (a / a) لون (أسود) (9.1409 * 10 ^ (- 25)" g ") لون (أبيض) (a / a) |))) #

إجابة:

العيب الجماعي هو # 9.141xx10 ^ {- 25} "g / atom" #.

تفسير:

عيب الكتلة هو مقدار الكتلة المفقودة عندما تتحد البروتونات والنيوترونات لتشكل نواة. تصبح البروتونات والنيوترونات مرتبطة ببعضها البعض ، وتظهر طاقة الربط التي يتم إطلاقها ككتلة تضيع بسبب العلاقة # E = MC ^ 2 #. لذلك عندما نتحدث عن عيب جماعي فإننا نعني حق ا طاقة الربط.

يبلغ عدد كتل النيكل -60 الكتلة 60 والرقم الذري 28 ، وبالتالي يرتبط 28 بروتون ا و 32 نيوترون مع ا. يتم إعطاء كتلة جزيئات geee بواسطة:

# (28xx1.00728) + (32xx1.00867) = 60.48128 "g / mol" #

قارن ذلك مع الكتلة الذرية المعطاة للنيكل 60 # = 59.9308 "g / mol" #. خذ ديفيرين وجولة إلى مضاعفات #0.0001# مطابقة دقة معينة من الكتلة الذرية النووية:

عيب جماعي = # 60.48128-59.9308 = 0.5505 "g / mol" #

لاحظ الوحدات. للحصول على غرام لكل ذرة القسمة على عدد Avogadro:

# {0.5505 "g / mol"} / {6.022xx10 ^ {23} "atoms / mol"} = 9.141xx10 ^ {- 25} "g / atom" #.

العودة إلى الأساس المولي ونرى مقدار الطاقة في هذا # "J / مول" #. جول واحد هو # 1000 "g" # أوقات الكتلة # 1 "م / ث" ^ 2 # أوقات التسارع # 1 "م" # مسافه: بعد:

# E = mc ^ 2 = {0.5505 "g / mol" xx (299792458 "m / s") ^ 2xx1 "J"} / {1000 "gm" ^ 2 / "s" ^ 2 / = = 4.948xx10 ^ {13 } "J / mol" #

هذا أكبر بكثير من التغيرات في الطاقة المرتبطة بالتفاعلات الكيميائية. هذا يدل على القوة المحتملة للقوة النووية والعمليات القائمة عليها.