Чи є 12 ам для вуглецю-12 точним або округленим?

Dive 07/26/2017. 2 answers, 128 views
mass definition physical-chemistry metrology

У мене складний час зрозуміти, як Carbon-12 має атомну масу 12. Кожен протон і нейтрон мають атомну масу, яка трохи вище 1 amu, так що Carbon-12 також не буде вище 12? Нейтрон = 1.0034 аму Протон = 1.0073 ам Carbon-12 = 6 протонів і 6 нейтронів. АМУ 6 протонів (6.0438amu) і 6 нейтронів (6.0204amu) = 12.0642ame Я розумію атомну вагу, будучи середньою масою ізотопів на Землі. Але я не розумію, як Carbon-12 = 12 аму, якщо тільки це не просто округляється до цілого числа для цілей простоти. Якщо хтось міг би, будь ласка, наведіть на неї якесь світло, я був би дуже вдячний!

1 Comments

2 Answers


Martin Beckett 07/26/2017.

Carbon12 є 12 unified аму за визначенням (див. Коментарі Давида нижче).

Маса, яку ви називаєте для вільних протонів і нейтронів, не такі самі, як їхня маса при зв'язуванні в ядрі. Енергія зв'язку C12 становить близько 92 Мев, що припускає відсутність 0.064amu у вашому прикладі.

5 comments
1 David Hammen 07/26/2017
Re "Carbon12 12 amu по визначенню": Це має бути "Маса одного атома $ ^ (12) C $ в стані спокою - це рівно 12 об'єднаних одиниць атомної маси за визначенням (в даний час)". Будучи трохи педантичним, amu відноситься до старого стандарту $ ^ {16} O $. Краще бути точнішим і використовувати як уніфіковані одиниці атомної маси, так і Далтон, або їхні скорочення у або Да. Що стосується "наразі": це може змінитись із запропонованим перевизначенням СІ.
Dive 07/26/2017
Мартін Бекет, дякую за вашу відповідь. Отже, що ви кажете, що коли протони та нейтрони стають зчепленими разом вони втрачають 0.064amu? Якщо я правильно інтерпретую вашу відповідь, де тоді ця маса йде?
Dive 07/26/2017
Девід Хеммен, читаючи вашу відповідь про Далтона, допомагає мені зрозуміти, я думаю. Далтони по суті еквівалентні кількості протонів і / або нейтронів? Кожна частинка прирівнюється до 1 далтону. Якщо в інших ситуаціях (ам одного протона, що становить 1.0073ам), це дещо інша одиниця, яка більше залежить від маси, аніж від кількості? Я сподіваюся, що я не відірвався від надзвичайно необізнаних, я новачок у вивченні хімії та сам виховання до початку семестру. Дякую за вашу допомогу всім!
Martin Beckett 07/26/2017
@Діве додаткова маса йде до енергії (e = mc ^ 2). Далтон та ам є (по суті) середньою масою протона + нейтрона. Дальтон або єдиний аму становить 1/12 маси ядра С12. У хімії ви б віддавали масу молекули в Далтонах, у фізиці вона стає трохи складною, оскільки маса частинки залежить від її стану - ти б звичайно не визначив масу протона чи нейтрона в Далтонах
Dive 07/26/2017
Я бачу. Отже, моє запитання було в фізиці, яке відхиляється від визначення хімії аму, правильно? Запевнити моє розуміння, приклад; O18 матиме amu 18, правильно? А в I127 є 127. Чи так?

Noiralef 07/28/2017.

Читання ваших коментарів на іншу відповідь, я відчуваю, що тут потрібно уточнити щось.

У атомному ядрі ряд протонів і нейтронів знаходяться у зв'язаному стані - так само, як електрон і протон в атомі водню. Таке зв'язане стан частинок має binding energy . Уявіть, що ви починаєте з усіх частин ядра (партонів) нескінченно далеко один від одного, в цьому пункті їх потенційна енергія дорівнює нулю. Якщо ви рухаєте їх разом, коли вони досить близькі, щоб відчути сильну ядерну силу, вони залучають один одного / "падають у потенційну колодязь". Потенційна енергія, яку вони втрачають протягом цього процесу, - це енергія зв'язку $ E_b $.

Тепер загальна енергія системи - $ $ E = \ sum_ (\ text {parton} k} m_k \, c ^ 2 - E_b. $ $ Це енергія пов'язаного стану, ядра, at rest і, отже, відповідає його масі спокою: $$ M = E / c ^ 2 = \ sum_k m_k - \ frac (E_b) (c ^ 2). $ $ Ви можете побачити mass deficit : маса ядра менше суми маси її компонентів.

Дуже важко розрахувати дефіцит маси ядра; насправді це проблема багатьох тіл, яка не може бути вирішена аналітично. Ви можете бути зацікавлені в напівемпіричній масовій формулі Бете та Вейзсекера або в цій діаграмі енергії зв'язку на одне ядро ​​для різних ізотопів.

Нарешті, C12 має 6 пар протонів і нейтронів, O16 має 8 пар, але маса O16 не точно в 8/6 разів перевищує масу С12, але знову трохи менше. Тепер ви просто визначили, що маса атома C12 становить 1/12, отже, всі менші ядра мають тенденцію мати трохи "занадто високу" масу, і всі більші ядра мають "занадто малі" маси.

1 comments
Dive 07/28/2017
Вау, захоплююче! Ти мене дуже радий досягти успіху в моїх хімічних дослідженнях, і я дійсно зможу з'єднати всю цю інформацію. Я бачу, що я багато навчаюся, і я в захваті від цього. Дякую вам за це роз'яснення! На моєму питанні стоїть чимало змінних, які за моєю нинішньою здатністю розуміти ... наразі. Ще раз спасибі, дуже ціную це!

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags