Calculando energia de ligação
A energia de ligação é a energia necessária para separar os núcleos (prótons e nêutrons) no núcleo de um átomo. É uma medida de quão fortemente o núcleo é mantido unido. Veja como você pode calculá -lo:
1. Defeito em massa: *
Determine a massa dos núcleos individuais: Encontre a massa dos prótons e nêutrons no núcleo. Você pode procurar isso em uma tabela periódica ou em uma tabela de massas atômicas.
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Calcule a massa total dos núcleos: Multiplique o número de prótons pela massa de um próton e o número de nêutrons pela massa de um nêutron.
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Encontre o defeito em massa: Subtraia a massa real do núcleo (encontrada em uma tabela periódica) da massa total dos núcleons que você calculou. Essa diferença na massa é chamada de defeito em massa.
2. A famosa equação de Einstein: *
converter defeito em massa em energia: Use a famosa equação de Einstein, e =mc², para converter o defeito de massa (em unidades de massa atômica, AMU) em energia.
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e é a energia de ligação (em joules)
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m é o defeito em massa (em kg)
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c é a velocidade da luz (299.792.458 m/s)
Aqui está um colapso da fórmula e unidades: *
e (energia de ligação) =Δm (defeito em massa) × c² (velocidade da luz quadrada) *
Δm =(z × m_p + n × m_n) - m_atom *
z é o número atômico (número de prótons)
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n é o número de nêutrons
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m_p é a massa de um próton (1.007276 amu)
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m_n é a massa de um nêutron (1.008665 AMU)
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m_atom é a massa real do átomo (amu)
Exemplo: Vamos calcular a energia de ligação do hélio-4 (⁴E):
1.
defeito de massa: *
z =2 (Número de prótons)
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n =2 (Número de nêutrons)
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m_p =1.007276 amu *
m_n =1,008665 amu *
m_atom =4.002603 amu *
ΔM =(2 × 1.007276 + 2 × 1.008665) - 4.002603 =0,030379 amu 2.
Energia de ligação: *
e =0,030379 AMU × (1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg/amu) × (299.792.458 m/s) ² *
e ≈ 4,54 × 10⁻sent J Notas importantes: * unidades
: Lembre -se de usar as unidades apropriadas para massa (kg) e velocidade da luz (m/s). Pode ser necessário converter AMU em quilogramas usando o fator de conversão 1 AMU =1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg.
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Energia de ligação por núcleo: Você pode calcular a energia de ligação por núcleo, dividindo a energia total de ligação pelo número total de núcleons no núcleo. Esse valor oferece uma medida da estabilidade do núcleo.
Esse cálculo pode parecer complexo no início, mas com a prática, você poderá calcular a energia de ligação com facilidade!
