As massas respectivas em amu do protão, do nêutron e do átomo nckel-60 são 1,00728, 1,00867 e 59,9308. Qual é o defeito de massa do átomo de níquel-60 em g?

Responda:

#Deltam = 9,1409 * 10 ^ (- 25) "g" #

Explicação:

Você está procurando defeito de massa, # Deltam #, que é definido como o diferença que existe entre a massa atômica de um núcleo e o massa total dos seus nucleões, isto é, dos seus protões e neutrões.

A ideia aqui é que o energia isso é liberado quando o núcleo é formado vontade diminuir sua massa como descrito pela famosa equação de Albert Einstein #E = m * c ^ 2 #.

Nesse sentido, você pode dizer que a massa real do núcleo sempre será mais baixo do que a massa adicionada de seus núcleons.

Seu objetivo aqui é descobrir o massa total dos prótons e nêutrons que compõem um núcleo de níquel-60 e subtrai-lo da massa atômica conhecida do núcleo.

Pegue uma tabela periódica e procure níquel, # "Ni" #. Você encontrará o elemento localizado no período 4, grupo 10. O níquel tem um número atômico, # Z #, igual a #28#, o que significa que o seu núcleo contém #28# prótons.

O isótopo níquel-60 tem um Número de massa, #UMA#, igual a #60#, o que significa que o seu núcleo também contém

#A = Z + "não de nêutrons" #

# "não de nêutrons" = 60 - 28 = "32 nêutrons" #

Então, a massa total do prótons será

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

A massa total do nêutrons será

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

o massa total dos nucleúons será

#m_ "total" = m_ "prótons" + m_ "nêutrons" #

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

O defeito de massa será igual a

#Deltam = m_ "total" - m_ "real" #

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

Agora, para expressar isso em gramas, use a definição da unidade de massa atômica unificada, #"você"#, qual é

#color (roxo) (| barra (ul) (cor (branco) (a / a) cor (preto) ("1 u" = 1,660539 * 10 ^ (- 24) "g") cor (branco) (a / a)))) #

No seu caso, você terá

# 0.55048 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("u"))) * (1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") / (1 cor (vermelho) (cancelar (cor (preto) ("u ")))) = cor (verde) (| bar (ul (cor (branco) (a / a) cor (preto) (9.1409 * 10 ^ (- 25)" g ") cor (branco) (a / a)))) #

Responda:

O defeito de massa é # 9.141xx10 ^ {- 25} "g / atom" #.

Explicação:

O defeito de massa é a quantidade de massa perdida quando os prótons e nêutrons se combinam para formar um núcleo. Os prótons e nêutrons se ligam um ao outro, e a energia de ligação que é liberada aparece quando a massa é perdida por causa da relação # E = mc ^ 2 #. Então, quando falamos de defeito em massa, queremos dizer energia de ligação.

O níquel-60 tem um número de massa de 60 e um número atômico de 28, portanto, 28 prótons e 32 nêutrons estão ligados entre si. A massa das partículas geee é dada por:

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

Compare isso com a massa atômica dada de níquel-60 # = 59.9308 "g / mol" #. Pegue a didferência e arredonde para um múltiplo de #0.0001# combinando a precisão dada da massa atômica nuckel:

Defeito de massa = # 60.48128-59.9308 = 0,5505 "g / mol" #

Anote as unidades. Para obter gramas por átomo divida pelo número de Avogadro:

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

Volte para a base molar e veja quanta energia isso é # "J / mol" #. Um joule é # 1000 "g" # tempos de massa # 1 "m / s" ^ 2 # tempos de aceleração # 1 "m" # distância:

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

Isso é tremendamente maior do que as mudanças de energia associadas às reações químicas. Isso mostra o poder potencial da força nuclear e dos processos baseados nela.