Is 12 amu voor Carbon-12 exact of afgerond?

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

Ik heb het moeilijk om te begrijpen hoe Carbon-12 een atomaire massa van 12 heeft. Elk proton en neutron heeft een atomaire massa die net iets boven 1 amu ligt, dus zou koolstof-12 ook niet boven de 12 zijn? Neutron = 1,0034 amu Proton = 1,0073 amu Carbon-12 = 6 protonen en 6 neutronen. AMU van 6 protonen (6.0438amu) en 6 neutronen (6.0204amu) = 12.0642amu Ik begrijp het atomaire gewicht, zijnde het gemiddelde van de massa van isotopen op aarde. Maar ik begrijp niet hoe Carbon-12 = 12 amu, tenzij het simpelweg naar een heel getal is afgerond omwille van de eenvoud. Als iemand hier alstublieft enig licht op wil werpen, zou ik het zeer dankbaar zijn!

1 Comments

2 Answers


Martin Beckett 07/26/2017.

Carbon12 is 12 unified amu per definitie (zie de opmerking van David hieronder).

De massa's die je citeert voor gratis protonen en neutronen zijn niet hetzelfde als hun massa wanneer ze gebonden zijn in een kern. De bindingsenergie van C12 is ongeveer 92MeV, wat de ontbrekende 0.064amu in uw voorbeeld verklaart.

5 comments
1 David Hammen 07/26/2017
Re "Carbon12 is per definitie 12 amu": dat zou moeten zijn "De massa van één $ ^ {12} C $ -atoom in zijn rusttoestand is precies 12 uniforme atomaire massa-eenheden, per definitie (op dit moment)." Amu is een beetje pedant en verwijst naar de oude $ ^ {16} O $ -standaard. Het is beter om precies te zijn en zowel unified atomic mass units of Daltons, of hun afkortingen u of Da te gebruiken. Betreffende "momenteel": dit kan veranderen met de voorgestelde herdefinitie van de SI.
Dive 07/26/2017
Martin Becket, bedankt voor je reactie. Dus wat je zegt is dat wanneer protonen en neutronen samen worden gebonden ze 0.064amu verliezen? Als ik je antwoord correct interpreteer, waar gaat deze mis dan naartoe?
Dive 07/26/2017
David Hammen, die jouw antwoord over Daltons leest, helpt me te begrijpen, denk ik. Daltons zijn in wezen equivalent aan het aantal protonen en / of neutronen? Elk deeltje komt overeen met 1 dalton. Terwijl de amu in andere situaties (de amu van een enkel proton is 1.0073amu) een ietwat andere eenheid is, meer betrekking hebbend op massa dan op een kwantiteit? Ik hoop dat ik niet op de eerste plaats onwetend kom, ik ben nieuw in de scheikunde en ben zelflerend voor het begin van het semester. Bedankt voor uw hulp iedereen!
Martin Beckett 07/26/2017
@ Duik de extra massa naar energie (e = mc ^ 2). Dalton en amu zijn (in wezen) de gemiddelde massa van een proton + neutron. Een Dalton of eengemaakte amu is 1/12 van de massa van een C12-kern. In de chemie zou je de massa van een molecuul in Daltons geven, in de natuurkunde wordt het een beetje ingewikkeld omdat de massa van een deeltje afhankelijk is van de staat - je zou normaal niet de massa van een proton of neutron in Daltons vermelden
Dive 07/26/2017
Ik snap het. Dus mijn vraag was om naar de natuurkunde te gaan die afwijkt van de chemiedefinitie van amu, juist? Om mijn begrip te verzekeren, een voorbeeld; O18 zou een amu van 18 hebben, klopt dat? En I127 heeft een amu van 127. Ja?

Noiralef 07/28/2017.

Als ik uw opmerkingen lees voor het andere antwoord, vind ik dat hier iets moet worden verduidelijkt.

In een atoomkern zitten een aantal protonen en neutronen in een gebonden toestand - net als een elektron en een proton in een waterstofatoom. Een dergelijke gebonden toestand van deeltjes heeft een binding energy . Stel je voor dat je begint met alle delen van de kern (de partons) oneindig ver uit elkaar, op dit punt is hun potentiële energie nul. Als je ze samen verplaatst, zodra ze dichtbij genoeg zijn om de sterke kernkracht te voelen, zullen ze elkaar aantrekken / "vallen in een potentiaalput". De potentiële energie die ze tijdens dit proces verliezen, is de bindende energie $ E_b $.

Nu is de totale energie van het systeem $$ E = \ sum _ {\ text {parton} k} m_k \, c ^ 2 - E_b. $$ Dit is de energie van de gebonden toestand, de kern, at rest en komt daarom overeen met de rustmassa: $$ M = E / c ^ 2 = \ sum_k m_k - \ frac {E_b} {c ^ 2}. $$ Je ziet dat er een mass deficit : de massa van de kern is kleiner dan de som van de massa's van de componenten.

Het is erg moeilijk om het massa-tekort van een kern te berekenen; in feite is dit een veel-lichaamsprobleem dat niet analytisch kan worden opgelost. Mogelijk bent u geïnteresseerd in de semi-empirische formule van Bethe en Weizsäcker of in dit diagram van bindingsenergie per nucleus voor verschillende isotopen.

Uiteindelijk heeft C12 6 paar protonen en neutronen, O16 heeft 8 paren, maar de massa van O16 is niet precies 8/6 maal de massa van C12 maar weer iets minder. Eén u wordt nu eenvoudigweg gedefinieerd als 1/12 van de massa van een C12-atoom, vandaar dat alle kleinere kernen de neiging hebben iets "te hoge" massa's te hebben en alle grotere kernen de neiging hebben "te kleine" massa's te hebben.

1 comments
Dive 07/28/2017
Wauw, fascinerend! Je hebt me zo enthousiast dat ik door mijn scheikundeonderzoeken ga en echt in staat ben om al deze informatie met elkaar te verbinden. Ik zie dat ik veel te leren heb en ik ben hier heel blij mee. Heel erg bedankt voor deze verduidelijking! Er zijn veel variabelen in overweging met betrekking tot mijn vraag die mijn huidige vermogen om te begrijpen te boven gaan ... voor nu. Nogmaals bedankt, waardeer dit echt!

HighResolutionMusic.com - Download Hi-Res Songs

1 The Chainsmokers

Beach House flac

The Chainsmokers. 2018. Writer: Andrew Taggart.
2 (G)I-DLE

POP/STARS flac

(G)I-DLE. 2018. Writer: Riot Music Team;Harloe.
3 Ariana Grande

​Thank U, Next flac

Ariana Grande. 2018. Writer: Crazy Mike;Scootie;Victoria Monét;Tayla Parx;TBHits;Ariana Grande.
4 Anne-Marie

Rewrite The Stars flac

Anne-Marie. 2018. Writer: Benj Pasek;Justin Paul.
5 Clean Bandit

Baby flac

Clean Bandit. 2018. Writer: Jack Patterson;Kamille;Jason Evigan;Matthew Knott;Marina;Luis Fonsi.
6 Nicki Minaj

No Candle No Light flac

Nicki Minaj. 2018. Writer: Denisia “Blu June” Andrews;Kathryn Ostenberg;Brittany "Chi" Coney;Brian Lee;TJ Routon;Tushar Apte;ZAYN;Nicki Minaj.
7 BlackPink

Kiss And Make Up flac

BlackPink. 2018. Writer: Soke;Kny Factory;Billboard;Chelcee Grimes;Teddy Park;Marc Vincent;Dua Lipa.
8 Imagine Dragons

Bad Liar flac

Imagine Dragons. 2018. Writer: Jorgen Odegard;Daniel Platzman;Ben McKee;Wayne Sermon;Aja Volkman;Dan Reynolds.
9 BTS

Waste It On Me flac

BTS. 2018. Writer: Steve Aoki;Jeff Halavacs;Ryan Ogren;Michael Gazzo;Nate Cyphert;Sean Foreman;RM.
10 Halsey

Without Me flac

Halsey. 2018. Writer: Halsey;Delacey;Louis Bell;Amy Allen;Justin Timberlake;Timbaland;Scott Storch.
11 Little Mix

Woman Like Me flac

Little Mix. 2018. Writer: Nicki Minaj;Steve Mac;Ed Sheeran;Jess Glynne.
12 Brooks

Limbo flac

Brooks. 2018.
13 Fitz And The Tantrums

HandClap flac

Fitz And The Tantrums. 2017. Writer: Fitz And The Tantrums;Eric Frederic;Sam Hollander.
14 Backstreet Boys

Chances flac

Backstreet Boys. 2018.
15 Lady Gaga

I'll Never Love Again flac

Lady Gaga. 2018. Writer: Benjamin Rice;Lady Gaga.
16 Diplo

Close To Me flac

Diplo. 2018. Writer: Ellie Goulding;Savan Kotecha;Peter Svensson;Ilya;Swae Lee;Diplo.
17 Rita Ora

Velvet Rope flac

Rita Ora. 2018.
18 Bradley Cooper

Always Remember Us This Way flac

Bradley Cooper. 2018. Writer: Lady Gaga;Dave Cobb.
19 Imagine Dragons

Machine flac

Imagine Dragons. 2018. Writer: Wayne Sermon;Daniel Platzman;Dan Reynolds;Ben McKee;Alex Da Kid.
20 Erika Sirola

Speechless flac

Erika Sirola. 2018. Writer: Teemu Brunila;Stefan Dabruck;Jürgen Dohr;Guido Kramer;Dennis Bierbrodt;Chris Braide;Robin Schulz.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags