Spørgsmål:
Atommasseenhed baseret på andre atomer
Gaurang Tandon
2017-03-19 20:11:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spørgsmål:

Hvilken er større: en atommasseenhed baseret på den nuværende standard eller en baseret på massen af ​​et Be-9-atom?

Mit forsøg:

Nuværende standard er $ 1/12 $ th massen af ​​et C-12-atom. Ny standard er $ 1/9 $ th massen af ​​et Be-9-atom.

Nu forstår jeg, at den eneste grundlæggende måleenhed for masser ændrer sig. absolutte masser for de forskellige atomer i universet forbliver de samme . Det betyder, at absolut massen af ​​et He-atom i det gamle system og i det nye system skal være den samme.

Nu, absolut masse (af et atom i ethvert system) = nej. af "amu" af det atom * masse af 1 amu (i det system)

Vi skal bestemme forholdet mellem massen af ​​1 amu i det gamle og i det nye system. Den, der har flere "amuer", vil naturligvis have en mindre masse på 1 amu.

Og nu sidder jeg fast. Jeg kan ikke gå videre end denne meget forklaring. Jeg har kigget på Wikipedia og nogle andre spørgsmål, men kan ikke finde ligheder. Tip er værdsat!

OPDATERING: Selvom det ikke udtrykkeligt er nævnt, forventer bogen IKKE læsere at slå op i datatabeller for at finde svaret. Den forventer en mulig årsag til, hvorfor Be-9 / C-12-skalaen er større.

Det kan være værd at se på den originale definition af amu, som var baseret på massen af ​​$ \ ce {O ^ {16}} $ snarere end kulstof. http://chemistry.oregonstate.edu/courses/ch121-3s/ch121/Answers%20to%20interesting%20questions/history_of_the_atomic_mass_unit.htm
Ikke ilt-16. Den tidligere standard blev udviklet, før den blev realiseret, at der var isotoper, så bare ilt (som vi ved nu, for det meste er ilt-16 i naturen) var 16.
@OscarLanzi Fysikere brugte atommassen af ​​nuklidet $ \ ce {^ 16O} $, mens kemikere brugte den gennemsnitlige atommasse af naturlig ilt. Under alle omstændigheder blev amuen forældet, da IUPAP (1960), IUPAC (1961), ISO, CIPM (1967) og CGPM (1971) blev enige om at tildele værdien 12 til den relative atommasse af nuklidet $ \ ce {^ 12C} $ .
To svar:
MaxW
2017-03-20 00:25:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spørgsmål:

Hvilken er større: en atommasseenhed baseret på den nuværende standard eller en baseret på massen af ​​et Be-9-atom?

Svar

Det er let nok at slå op på vægten på $ \ ce {^ {12} C} $ ( 12.00000000 ...) og $ \ ce {^ 9Be} $ ( 9.0121822) baseret på $ \ ce {^ {12} C} $ skala og træffe en beslutning ud fra disse data. Således ville en masseskala baseret på $ \ ce {^ 9Be} = 9,00 ... $ være tungere end en masseskala baseret på $ \ ce {^ {12} C} = 12,00 ... $.

"Begrundelse "

OP har hævdet, at problemet ikke kun skal være et" opslagsproblem ", men at der skal gives nogle ræsonnementer.

Jeg er tilfreds med, at spørgsmålet blot stiller, hvad der er større. Det spørger ikke hvorfor. Desuden vil jeg hævde, at der ikke er nogen "enkel" begrundelse, hvormed problemet kan analyseres bortset fra opslag.

Neutron til proton-forhold resonans et højere forhold mellem neutron og proton (5: 4) end $ \ ce {^ {12} C} $ (6: 6), burde det være tungere.

Brug af ræsonnementet neutron til proton-forhold har $ \ ce {^ 9B} $ kun 4 neutroner, men 5 protoner, så en $ \ ce {^ 9B} $ -skala skal være lettere end $ \ ce {^ {12} C} $ skala. Men massen af ​​$ \ ce {^ 9B} $ er 9.0133288 u, så forholdet mellem neuron og proton er ikke helt sundt, og en masseskala baseret på $ \ ce {^ 9B} = 9,00 ... $ ville faktisk være tungere end en masseskala baseret på $ \ ce {^ {12} C} = 12,00 ... $.

Lavere nuklear bindende energiræsonnement

Mithoron's kommenterede QuarkyLittleThing's svar og hævdede, at årsagen var "lavere nuklear bindende energi."

For korrekt at analysere Mithorons kommentar skal man bemærke, at den atombindende energi er baseret på energiforskellene i den faktiske fission / fusion af kerner. Således som NicolauSakerNeto påpegede en tidligere version af dette svar, er dette virkelig ikke en "grund", men en tautologi på grund af $ \ text {E} = mc ^ 2 $. Så et fald i kernens masse er proportional med en stigning i den nukleare bindingsenergi for den kerne.

SubZero
2017-03-19 20:32:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det nuværende system tager 1 amu som $ 1 / 12th $ det for et $ \ ce {C ^ 12-atom} $. $ \ ce {C ^ 12-atom} $ består af 6 protoner og 6 neutroner, så gennemsnitlig masse ville være gennemsnittet af en proton og en neutron. Hvis man betragter et $ \ ce {Be ^ 9-atom} $, har det 4 protoner og 5 neutroner, hvilket gør gennemsnittet skråt mod neutronsiden og derved giver værdien af 1 amu som lidt mere end den, der er givet af $ \ ce {C ^ 12-atomet} $

Derfor er den, der er baseret på $ \ ce {Be ^ 9-atomet} $ er større.

Håber det hjælper

Det ville være større, men på grund af lavere [nuklear bindende energi] (https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_binding_energy)
Det er let nok at slå op på vægten af ​​C-12 (12.00000000 ...) og Be-9 (9.0121822) baseret på C-12 skala og træffe en beslutning ud fra disse data. Forsøger at rationalisere hvorfor er egnet til at få dig i problemer.


ⓘ
Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...