Är 12 amu för Carbon-12 exakt eller rundad?

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

Jag har svårt att förstå hur Carbon-12 har en atomvikt på 12. Varje proton och neutron har en atommassa som är bara lite över 1 amu, så skulle inte Carbon-12 också vara över 12? Neutron = 1,0034 amu Proton = 1,0073 amu Carbon-12 = 6 protoner och 6 neutroner. AMU av 6 protoner (6.0438amu) och 6 neutroner (6.0204amu) = 12.0642amu Jag förstår atomvikt, vilket är medelvärdet av isotopermängden på jorden. Men jag förstår inte hur Carbon-12 = 12 amu, om inte bara är avrundad till ett helt tal för enkelhetsändamål. Om någon skulle glömma lite, skulle jag vara tacksam!

2 Answers


Martin Beckett 07/26/2017.

Carbon12 är 12 unified amu per definition (se Davids kommentar nedan).

Massorna du citerar för gratis protoner och neutroner är inte samma som deras massa när de är bundna i en kärna. Den bindande energin hos C12 är omkring 92MeV som står för den saknade 0,064amu i ditt exempel.

5 comments
1 David Hammen 07/26/2017
Re "Carbon12 är 12 amu per definition": Det borde vara "Massan av en $ ^ {12} C $ atom i viloläge är exakt 12 enhetliga atommassor, per definition (för närvarande)." Att vara lite pedantisk refererar amu till den gamla $ ^ {16} O $ -standarden. Det är bättre att vara exakt och använda antingen enhetliga atommassanordningar eller Daltons, eller deras förkortningar u eller Da. När det gäller "för tillfället": Detta kan förändras med den föreslagna omdefinieringen av SI.
Dive 07/26/2017
Martin Becket, tack för ditt svar. Så vad du säger är att när protoner och neutroner blir binde tillsammans förlorar de 0,064amu? Om jag tolkar ditt svar korrekt, vart går den här massan då?
Dive 07/26/2017
David Hammen, som läser ditt svar om Daltons, hjälper mig att förstå, tror jag. Dalton är i huvudsak lika med antalet protoner och / eller neutroner? Varje partikel motsvarar 1 dalton. Medan amu i andra situationer (amu av en enda proton är 1.0073amu) är den något av en annan enhet, som avser mer till massa än en kvantitet? Jag hoppas att jag inte kommer av sig extremt okunnig, jag är ny på studier av kemi och är självutbildad före början av termin. Tack för din hjälp alla!
Martin Beckett 07/26/2017
@Div den extra massan går till energi (e = mc ^ 2). Dalton och amu är (i huvudsak) den genomsnittliga massan av en proton + neutron. En Dalton eller enad amu är 1/12 massan av en C12-kärna. I kemi skulle du ge massan av en molekyl i Daltons, i fysiken blir det lite komplicerat eftersom partikelmassan beror på dess tillstånd - du skulle normalt inte ange massan av en proton eller neutron i Daltons
Dive 07/26/2017
Jag förstår. Så min fråga gick ut i fysiken som avviker från kemiska definitionen av amu, korrekt? Att försäkra min förståelse, ett exempel; O18 skulle ha en amu på 18, rätt? Och I127 har en amu på 127. Ja?

Noiralef 07/28/2017.

Läser dina kommentarer till det andra svaret, jag tycker att något borde klargöras här.

I en atomkärna finns ett antal protoner och neutroner i ett bunden tillstånd - precis som en elektron och en proton i en väteatom. Ett sådant bundet tillstånd av partiklar har en binding energy . Föreställ dig att du börjar med alla delar av kärnan (partonerna) oändligt långt ifrån varandra, vid denna tidpunkt är deras potentiella energi noll. Om du rör dem tillsammans, när de är tillräckligt nära för att känna den starka kärnkraften, kommer de att locka varandra / "falla i en potentiell brunn". Den potentiella energi som de förlorar under denna process är bindningsenergin $ E_b $.

Nu är den totala energin i systemet $$ E = \ sum _ {\ text {parton} k} m_k \, c ^ 2 - E_b. $$ Det här är energin i det bundna tillståndet, kärnan, at rest och motsvarar därför sin vilemassa: $$ M = E / c ^ 2 = \ sum_k m_k - \ frac {E_b} {c ^ 2}. $$ Du kan se att det finns ett mass deficit massa är mindre än summan av massorna av dess komponenter.

Det är mycket svårt att beräkna massunderskottet hos en kärna; i själva verket är detta ett problem med många kroppar som inte kan lösas analytiskt. Du kanske är intresserad av den semi-empiriska massformeln Bethe och Weizsäcker eller i det här diagrammet av bindande energi per kärna för olika isotoper.

Slutligen har C12 6 par protoner och neutroner, O16 har 8 par, men massan av O16 är inte exakt 8/6 gånger massan av C12 men återigen något mindre. En du är nu enkelt definierad för att vara 1/12 massan av en C12-atom, alltså mindre kärnor tenderar att ha lite "för höga" massor och alla större kärnor tenderar att ha "för små" massor.

1 comments
Dive 07/28/2017
Wow, fascinerande! Du har fått mig så väldigt exalterad att utvecklas genom mina kemistudier och verkligen kunna ansluta all denna information. Jag ser att jag har mycket att lära mig och jag är glad över det här. Tack så mycket för denna förtydligande! Det finns många variabler som gäller för min fråga som ligger bortom min nuvarande förmåga att förstå ... för nu. Tack igen, uppskattar verkligen detta!

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 Anne-Marie

Rewrite The Stars flac

Anne-Marie. 2018. Writer: Benj Pasek;Justin Paul.
4 Ariana Grande

​Thank U, Next flac

Ariana Grande. 2018. Writer: Crazy Mike;Scootie;Victoria Monét;Tayla Parx;TBHits;Ariana Grande.
5 Diplo

Close To Me flac

Diplo. 2018. Writer: Ellie Goulding;Savan Kotecha;Peter Svensson;Ilya;Swae Lee;Diplo.
6 BTS

Waste It On Me flac

BTS. 2018. Writer: Steve Aoki;Jeff Halavacs;Ryan Ogren;Michael Gazzo;Nate Cyphert;Sean Foreman;RM.
7 Clean Bandit

Baby flac

Clean Bandit. 2018. Writer: Jack Patterson;Kamille;Jason Evigan;Matthew Knott;Marina;Luis Fonsi.
8 Imagine Dragons

Bad Liar flac

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

Kiss And Make Up flac

BlackPink. 2018. Writer: Soke;Kny Factory;Billboard;Chelcee Grimes;Teddy Park;Marc Vincent;Dua Lipa.
10 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.
11 Rita Ora

Cashmere flac

Rita Ora. 2018. Writer: Sean Douglas;Lindy Robbins.
12 Backstreet Boys

Chances flac

Backstreet Boys. 2018.
13 Brooks

Limbo flac

Brooks. 2018.
14 Rita Ora

Velvet Rope flac

Rita Ora. 2018.
15 Fitz And The Tantrums

HandClap flac

Fitz And The Tantrums. 2017. Writer: Fitz And The Tantrums;Eric Frederic;Sam Hollander.
16 Little Mix

Woman Like Me flac

Little Mix. 2018. Writer: Nicki Minaj;Steve Mac;Ed Sheeran;Jess Glynne.
17 Cher Lloyd

None Of My Business flac

Cher Lloyd. 2018. Writer: ​iamBADDLUCK;Alexsej Vlasenko;Kate Morgan;Henrik Meinke;Jonas Kalisch;Jeremy Chacon.
18 Billie Eilish

When The Party's Over flac

Billie Eilish. 2018. Writer: Billie Eilish;FINNEAS.
19 Kelly Clarkson

Never Enough flac

Kelly Clarkson. 2018. Writer: Benj Pasek;Justin Paul.
20 Lil Pump

Arms Around You flac

Lil Pump. 2018. Writer: Rio Santana;Lil Pump;Edgar Barrera;Mally Mall;Jon Fx;Skrillex;Maluma;Swae Lee;XXXTENTACION.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags