Cómo calcular la energía de enlace nuclear
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Toda la materia está hecha de átomos. En un átomo existen partículas subatómicas llamadas neutrones, protones y electrones. Sabemos que los protones y los neutrones se mantienen unidos en un núcleo llamado núcleo. ¿Ves que necesita energía? Los protones están cargados positivamente y para mantener estas partículas en la misma carga, se requiere energía. La energía de enlace nuclear se origina de este concepto..
Defecto masivo y energía de enlace
Se ha observado que la suma de las masas individuales de los componentes del núcleo es mayor que la del núcleo del átomo. Esto significa que se pierde algo de masa en el proceso de unión. Esta diferencia de masa también conocida como la defecto de masa, que está directamente relacionada con la energía de enlace por la famosa ecuación de Einstein E = mc2, donde E = energía de enlace nuclear, m = diferencia de masa o defecto de masa, y c = velocidad de la luz
Cómo encontrar energía vinculante
Ahora veremos cómo calcular la energía de enlace nuclear de un átomo. Echemos 12do.
Paso 1: Calculte el defecto de masa (m)
Usa la información dada en la tabla..
| Partícula | Masa (kg) | Misa (u) | Misa (MeV / C2) |
| 1 a.m.u | 1.660540 x 10-27 kg | 1.000 u | 931.5 MeV / c2 |
| neutrón | 1.674929 x 10-27 kg | 1.008664 u | 939.57 MeV / c2 |
| protón | 1.672623 x 10-27 kg | 1.007276 u | 938.28 MeV / c2 |
| electrón | 9.109390 x 10-31 kg | 0.00054858 u | 0.511 MeV / c2 |
12C tiene 6 protones y 6 neutrones y 6 electrones..
Defecto de masa = masa total de partículas subatómicas individuales - masa del átomo
= 6 * 1.008664 u + 6 * 1.007276 u + 6 * 0.00054858 u - 12.000 u
= 0.098931 u
Paso 2: Ahora, aplique el E = mc2 ecuación para calcular la energía de enlace nuclear.
Energía de unión = (1.660540 x 10-27 kg (por a.m.u) * 0.098931) * (3 * 10 8 Sra -1)2
O podría simplemente calcular la energía de enlace nuclear directamente convirtiéndola en MeV por,
= 0.098931 u * 931.5 MeV / u
= 92.15 MeV
Convertir unidad de energía Joule en MeV
¿Por qué nos hemos molestado en convertir la unidad de energía habitual Joule en MeV??
Las energías de enlace se expresan convencionalmente como MeV porque es una energía muy grande, y la expresión en eV muestra cómo la carga desempeña un papel en la formación de energía de enlace..
Otras convenciones:
a) Expresando la energía de enlace nuclear como energía por mol.
Una vez que se encuentra la energía de enlace "por átomo" simplemente multiplica el valor por el Número de Avagadro, que es 6.022 x 1023 mol-1.
Si la energía de enlace se expresó en julios, es posible que desee convertirla a kJ porque el valor es más alto. Para ello, divide la respuesta por 1000..
b) Expresando la unión como MeV por nucleon
Los nucleones son las partículas que forman el núcleo (protones y neutrones). Una vez que se encuentra la energía de unión, simplemente divida el valor por el número de nucleones presentes en el átomo. En el caso de 12 C debe dividirse por 12.
Porque es esto importante?
La energía de enlace nuclear es extremadamente importante de saber en las reacciones nucleares. Cuando se producen reacciones nucleares, estas energías de enlace son los factores clave que controlan o mantienen su probabilidad de ocurrir..
