양성자, 중성자, nckel-60 원자의 각 질량은 1.00728, 1.00867, 59.9308입니다. g의 니켈 60 원자의 질량 결함은 무엇입니까?

대답:

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

설명:

너 찾고있어. 대량 결함, # Deltam #, 이는 다음과 같이 정의됩니다. 차 핵의 원자량과 핵의 원자 질량 사이에 존재하는 총 질량 즉 그 양성자와 중성자의 핵자 중 하나이다.

여기에있는 아이디어는 에너지 그건 석방 된 핵이 형성되면 감소 알버트 아인슈타인의 유명한 방정식에 의해 기술 된 질량 #E = m * c ^ 2 #.

이와 관련하여 핵의 실제 질량은 항상 보다 낮은 핵자의 추가 질량보다 더 큽니다.

여기에서의 목표는 총 질량 니켈 60 원자핵을 구성하고 핵의 알려진 원자량에서 빼는 양성자와 중성자를

주기율표를 잡고 찾아보십시오. 니켈, # "Ni"#. 4 번째 그룹, 10 번째 그룹에 속합니다. 니켈은 원자 번호, #지#, 동일 #28#이는 핵에 #28# 양성자.

니켈 60 동위 원소는 질량, #에이#, 동일 #60#, 이는 그 핵이

#A = Z + "중성자의 수"#

# "중성자의 수"= 60 - 28 = "32 중성자"#

그래서, 양성자 될거야

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

총 질량 중성자 될거야

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

그만큼 총 질량 뉴런의

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

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

질량 결함은

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

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

자, 이것을 표현하기 위해 그램, 통일 된 원자 질량 단위의 정의를 사용하고, #"유"#, 이는

#color (보라색) (| bar (ul (색상 (흰색) (a / a) 색상 (검정색) ("1 u"= 1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") |))) #

귀하의 경우, 귀하는

# 1 색상 (빨간색) (취소 (색상 (검정) ()) * (1.660539 * 10 ^ (- 24) "g") / ")))))))))))))))))))) = 색상 (녹색) (| bar (ul (색상 (흰색) (a / a) 색상 (검정) (9.1409 * 10 ^ (- 25)) |))) #

대답:

질량 결함은 # 9.141xx10 ^ {- 25} "g / atom"#.

설명:

질량 결함은 양성자와 중성자가 결합하여 핵을 형성 할 때 잃어버린 질량입니다. 양성자와 중성자는 서로 결합하게되고, 방출 된 결합 에너지는 질량과의 관계 때문에 없어져서 나타난다. # E = mc ^ 2 #. 그래서 우리가 질량 결함에 대해서 말할 때 우리는 정말로 결합 에너지를 의미합니다.

Nickel-60은 질량이 60이고 원자 번호가 28이므로 28 개의 양성자와 32 개의 중성자가 함께 묶입니다. geee 입자의 질량은 다음과 같습니다.

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

주어진 니켈 - 60 원자량과 비교해보십시오. # = 59.9308 "g / mol"#. 사기를 치고 여러 배로 #0.0001# 너클 원자 질량의 주어진 정확도와 일치:

질량 결함 = # 60.48128-59.9308 = 0.5505 "g / mol"#

단위에주의하십시오. 당 그램을 얻으려면 원자 아보가드로 번호로 나눕니다.

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

몰 기준으로 돌아가서 이것이 얼마나 많은 에너지를 가지고 있는지보십시오. # "J / mol"#. 하나의 주울은 # 1000 "g"# 질량 # 1 "m / s"^ 2 # 가속 시간 # 1 "m"# 거리:

# 2 = "0.5" "g / mol"xx (299792458 "m / s") ^ 2xx1 "J"} / {1000 "gm"^ 2 / "s"^ 2} = 4.948xx10 ^ {13 } "J / mol"#

이것은 화학 반응과 관련된 에너지 변화보다 굉장히 큽니다. 이것은 핵력의 잠재적 인 힘과 그것에 기반한 과정을 보여준다.