Светило науки — 96 ответов — 0 раз оказано помощи
Ответ:∆М=Z×mp+N×mn- Мя ,где Z- колличество протонов, mp- масса одного протона, N- кол-во нейтронов, mn- масса нейтрона , Mя- масса ядра (65/30 Zn, 30 протонов и 65-30= 35 нейтронов)
∆M=30×1,007276+35×1,008665-64,92924=0,592315 а.е.м
E=∆M×931,5 Мэв= 0,592315×931,5≈ 551,7 Мэв
Еуд= Е/А (А- массовое число ядра=65)
Еуд= 551,7/65≈ 8,5 Мэв
P.s. ответ дефекта массы округлять нельзя, энергии связи и удельной можно
Рассчитайте энергию связи ядра цинка
Энергия связи ядра атома определяется по знаменитой формуле:
$E=mc^2$ (1)
где E — энергия, m — масса, c — скорость распространения света.
Вся «соль» в использовании этой формулы для вычисления энергии связи
ядра атома заключается в том, что в формулу (1) входит величина m —
так называемый дефект массы.
А дефект массы — это разность между суммарной массой частиц входящих в
состав ядра и массой ядра. Иначе говоря, это именно тот случай, как
обман в магазине, когда 1 кг + 1 кг равно не 2 кг, а меньше! Масса
ядра всегда меньше суммы масс частиц, составляющих это ядро атома. Вот
это и есть дефект массы. Так куда же она подевалась? А вот тут-то и
«зарыта собака» — часть массы превратилась в энергию связи частиц,
составляющих ядро. Ведь без этой связи одноименно заряженные частицы
(протоны) должны были бы разлететься, но этого в нормальных условиях не
происходит. Их удерживают вместе силы ядерного взаимодействия.
Эти силы обладают огромной энергией. Именно она, высвободившись,
создает огромную разрушительную силу ядерной бомбы. Но, вернемся к нашей
мирной задаче.
Определим дефект массы ядра атома цинка, учитывая, что в него входит 30 протонов и 35 нейтронов:
масса протона 1,0073 а. е. м,
масса нейтрона 1,0087 а. е. м.,
масса электрона 5,4858*10^-4 а. е. м.
а.е.м. — это атомных единиц массы.
$m=30*1,0073+35*1,0087-(65,39-30*5,4858*10^{-4})=0,15$ а.е.м.
Дальше, чтобы не маяться с возведением в квадрат скорости света (см. (1)), можно воспользоваться переводом массы частиц в единицы энергии.
Известно, что 1 а.е.м. * с^2 = 931.5 МэВ
Энергия связи ядра цинка:
$E=0,15*931,5=139,725$ МэВ (мегаэлектронвольт)
Zn (цинк) — элемент с прядковым номером 30 в периодической системе.
Находится в IV периоде. Температура плавления: 419.6 ℃. Плотность: 7.14 г/см3.
Электронная формула атома цинка в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
Электронная формула атома цинка в порядке следования уровней:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Сокращенная электронная конфигурация Zn:
[Ar] 3d10 4s2
Ниже приведена электронно-графическая схема атома цинка
Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме Zn
1-й уровень (K): 2
2-й уровень (L): 8
3-й уровень (M): 18
4-й уровень (N): 2
Валентные электроны цинка
Количество валентных электронов в атоме цинка — 12.
Ниже приведены их квантовые числа (N — главное, L — орбитальное, M — магнитное, S — спин)
| Орбиталь | N | L | M | S |
|---|---|---|---|---|
| s | 4 | 0 | 0 | +1/2 |
| s | 4 | 0 | 0 | -1/2 |
| d | 3 | 2 | -2 | +1/2 |
| d | 3 | 2 | -1 | +1/2 |
| d | 3 | 2 | 0 | +1/2 |
| d | 3 | 2 | 1 | +1/2 |
| d | 3 | 2 | 2 | +1/2 |
| d | 3 | 2 | -2 | -1/2 |
| d | 3 | 2 | -1 | -1/2 |
| d | 3 | 2 | 0 | -1/2 |
| d | 3 | 2 | 1 | -1/2 |
| d | 3 | 2 | 2 | -1/2 |
Степени окисления, которые может проявлять цинк: +2
[19.02.2014 21:28]
Решение 4445:
Номер задачи на нашем сайте: 4445
ГДЗ из решебника:
Тема:
Глава 10. Физика твердого тела.
§ 50. Тепловые свойства.
Нашли ошибку? Сообщите в комментариях (внизу страницы)
|
Раздел: Физика Полное условие: 50.14. Вычислить по теории Эйнштейна молярную нулевую энергию Um0 кристалла цинка. Характеристическая температура θE для цинка равна 230 К.Решение, ответ задачи 4445 из ГДЗ и решебников:
|
||
| Счетчики: 2469 | Добавил: Admin |
| Добавить комментарий
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
Здравствуй!
Дано: масса цинка (m) — 4 кг, начальная температура цинка (t₁) — 20°C, конечная температура цинка (t₂) — 420°С, удельная теплоемкость цинка (с) — 380 Дж/кг*°С, удельная теплота плавления (λ) — 12*10⁴ Дж/кг
Найти: количество энергии, требуемой для нагревания и расплавления цинка (Q).
Решение:
Найдем количество энергии, требуемой для нагревания цинка — Q₁=cm(t₂-t₁)=380*4*400=608*10³ Дж
Найдем количество энергии, требуемой для расплавления цинка — Q₂=λm=12*10⁴*4=480*10³ Дж
Найдем количество энергии, требуемой для нагревания и расплавления цинка — Q=Q₁+Q₂=608*10³+480*10³=10³(608+480)=1088*10³ Дж=1088 кДж