Ang kani-kanyang masa sa amu ng proton, ang neutron, at ang nckel-60 atom ay 1.00728, 1.00867, at 59.9308. Ano ang masamang masa ng nikel-60 atom sa g?

Sagot:

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

Paliwanag:

Naghahanap ka ng masa na depekto, # Deltam #, na tinukoy bilang pagkakaiba na umiiral sa pagitan ng atomic mass ng isang nucleus at ang kabuuang masa ng mga nukleon nito, ibig sabihin ng mga proton at neutron nito.

Ang ideya dito ay ang enerhiya yan ay inilabas kapag ang nucleus ay nabuo bumaba ang masa nito tulad ng inilarawan sa bantog na equation ni Albert Einstein #E = m * c ^ 2 #.

Sa bagay na ito, maaari mong sabihin na ang aktwal na masa ng nucleus ay palaging magiging mas mababa kaysa sa idinagdag na masa ng mga nukleon nito.

Ang iyong layunin dito ay upang malaman ang kabuuang masa ng mga proton at neutron na bumubuo ng isang nikel-60 na nucleus at ibawas ito mula sa kilalang atomic mass ng nucleus.

Grab isang periodic table at hanapin nickel, # "Ni" #. Makikita mo ang sangkap na matatagpuan sa panahon 4, grupo 10. Ang nikel ay may atomic number, # Z #, katumbas ng #28#, na nangangahulugang naglalaman ang nucleus nito #28# protons.

Ang nickel-60 isotope ay may Pangkalahatang numero, # A #, katumbas ng #60#, na nangangahulugang naglalaman din ang nucleus nito

#A = Z + "no ng neutrons" #

# "no ng neutrons" = 60 - 28 = "32 neutrons" #

Kaya, ang kabuuang masa ng protons magiging

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

Ang kabuuang masa ng neutron magiging

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

Ang kabuuang masa ng mga nucleuons

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

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

Ang kapintasan ng masa ay magiging katumbas ng

#Deltam = m_ "total" - m_ "actual" #

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

Ngayon, upang ipahayag ito sa gramo, gamitin ang kahulugan ng pinag-isang atomic mass unit, # "u" #, na kung saan ay

#color (purple) (| bar (ul (kulay (puti) (a / a) kulay (itim) ("1 u" = 1.660539 * 10 ^ (- 24)) |))) #

Sa iyong kaso, magkakaroon ka

# 0.55048 kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("u"))) * (1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") / (1color (red) (a / a) kulay (itim) (9.1409 * 10 ^ (- 25) "g") kulay (puti) (a / a) |))) #

Sagot:

Ang masamang masa ay # 9.141xx10 ^ {- 25} "g / atom" #.

Paliwanag:

Ang maling depekto ay ang dami ng masa na nawala kapag ang mga proton at mga neutron ay nagsasama upang bumuo ng isang nucleus. Ang mga proton at mga neutron ay nahahati sa isa't isa, at ang nagbubuklod na enerhiya na inilabas ay nagpapakita na ang masa ay nawala dahil sa ugnayan # E = mc ^ 2 #. Kaya kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa masa ng depekto, talagang ibig sabihin nito ang umiiral na enerhiya.

Ang nickel-60 ay may isang bilang ng mass na 60 at isang atomic na numero ng 28, kaya 28 protons at 32 neutrons ay magkakasama. Ang mass ng geee particle ay ibinibigay sa pamamagitan ng:

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

Ihambing na sa ibinigay na atomic mass ng nickel-60 # = 59.9308 "g / mol" #. Kunin ang doference at pag-ikot sa isang maramihang ng #0.0001# na tumutugma sa ibinigay na katumpakan ng nuckel atomic mass:

Mass depekto = # 60.48128-59.9308 = 0.5505 "g / mol" #

Tandaan ang mga yunit. Upang makakuha ng gramo kada atom hatiin sa pamamagitan ng Numero ng Avogadro:

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

Bumalik sa batayan ng molar at tingnan kung gaano karami ang enerhiya nito # "J / mol" #. Ang isang joule ay # 1000 "g" # mga oras ng masa # 1 "m / s" ^ 2 # mga oras ng acceleration # 1 "m" # distansya:

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

Ito ay mas malaki kaysa sa mga pagbabago sa enerhiya na nauugnay sa mga reaksyong kemikal. Ipinakikita nito ang potensyal na kapangyarihan ng nukleyar na puwersa at mga proseso batay dito.