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Titolo: Domandina

Qualche giono fa guardavo attentamente la tavola periodica e ho notato che,
ad esempio, il fluoro 19 pesa 18,99840 u.m.a.
mentre il fosforo 31 pesa 30,97376 u.m.a. il carbonio 12 ovviamente pesa
12,00000 u.m.a..  Come mai il fluoro e il fosforo non pesano tante u.m.a.
quanto vale il loro numero di massa?
Io mi sono dato una risposta ma, prima di dire la mia, vorrei sentire la
vostra.
Saluti, Chicco83.

 ha scritto nel messaggio
news:zVA3d.13007$2T6.4...@twister1.libero.it...

il fluoro come media pesata delle abbondanze dei suoi isotopi pesa 18,99840
uma
idem per il fosforo, 30,97376. il C, sempre come media pesata delle
abbondanze degli isotopi (12, 13, 14) pesa 12,011.
solamente il carbonio 12 pesa 12 uma esatte.
coincide con la tua risposta???
saluti!!

 abbondanze degli isotopi (12, 13, 14) pesa 12,011.
di fosforo idem (fosforo 31)

 di fluoro ce ne uno solo il fluoro 19
Difetto di massa. E' l'energia di legame dei nucleoni. Hai presente E=mc^2?
-- 
Saluti
VITRIOL

 ha scritto nel messaggio
news:ruE3d.13508$2T6.4...@twister1.libero.it...

Nella mia tavola periodica segnala Fosforo
isotopo 31   100%
isotopo 32    ----     t1/2   14.28 giorni
isotopo 33    ----     t1/2   25.30 giorni
gli isotopo 32 e 33 forse hanno abbondanza bassissima, e forse per questo la
massa media risulta 30.97....
però Fluoro lo indica come singolo isotopo
concludendo: bella domanda la tua!
buona serata!


no, no, no, ho detto una grande inesattezza, la media dovrebbe essere
superiore a trentuno.
mi sa che questa sera ragiono poco e male, scusa per  tutte le cavolate  :-(

 quanto vale il loro numero di massa?
Come ti ha detto Vitriol, si tratta del "difetto di massa" per cui la massa
dell'atomo risulta minore della somma dei singoli nucleoni essendo in parte
impiegata come energia per tenerli insieme (detto grezzamente).
Ma scusa, essendo tu al secondo anno di chimica, non dovresti averle già
studiate queste cose?
Ciao
Tex

 ha scritto nel messaggio
news:FFE3d.355683$5D1.16...@news4.tin.it...

Chicco83 wrote:


--
Saluti
VITRIOL
Principalmente, soprattutto per gli elementi pesanti, è per quello che dici
tu, pensavo però anche al peso degli elettroni. Sebbene pesino 1836 volte
meno di un protone credo possano influenzare in maniera non trascurabile
dato che il rapporto (num.elettroni)/(num.nucleoni) non è lo stesso per
tutti gli elementi.
vediamo di fare un rapido calcolo:
L'u.m.a. è la 12 esima parte dell'atomo di carbonio C 12.
quindi u.m.a. = (12 * m + 6 * m / 1836)/12
dove:
m: è la massa media di un nucleone.
m/1836 : è la massa dell'elettrone.
la massa del fosforo 31, ipotizzando che i suoi nucleoni "pesino" tanto
quanto quelli del C 12 vale:
M(P31) = [(31*m+15*m/1836)*12 / (12*m+6*m/1836)] =  30,9997277
contro i 30,97376 della tav. periodica.
In questo caso predomina l'effetto relativistico oppure il fatto che ci
siano altri isotopi come diceva Bobby Fenolo.
Mentre se facciamo i conti per il Fluoro 19
M(F19) = [(19*m+7*m/1836)*12 / (12*m+6*m/1836)] =  18,998639
contro i 18,99840 della tav. periodica! guarda come sono vicini i valori
scostano solo di 0,00024 u.m.a.(termine relativistico)
"I chimici sono abituati a trascurare gli elettroni nei loro ragionamenti
sui pesi e sulle misure...fanno sempre bene?"
Saluti.
P.S. Visto che non sono un troll?!

 sui pesi e sulle misure...fanno sempre bene?"
Trascurare? Non direi.
Elettronegatività, energia di ionizzazione, potenziale redox, energia di
legame...
Tex

 sui pesi e sulle misure...fanno sempre bene?"
Stai pasticciando per niente.
Consideriamo, ad esempio, quanto dovrebbe pesare il carbonio 12 se la 
sua massa fosse la somma di quelle di 6 atomi di idrogeno (quindi 
considerando anche gli elettroni) e 6 neutroni:
Massa idrogeno = 1.00783
Massa neutrone = 1.00866 (i neutroni hanno massa maggiore dei protoni)
(6*1.00783)+(6*1.00866) = 12.09894
In realtà, come ben sai, la massa è 12. Se consideriamo una mole di C 
(12 g) la massa mancate risulta:
12.09894-12.0000 = 0.09894 g (difetto di massa)
Questa è l'energia di legame dei nuclei dovuta alle interazioni forti.
Sei ti fai i bei calcoletti con la E=mc^2:
E = 0.09894*(3*10^10)^2 = 8.904*10^19 erg = 8.904*10^12 joule = 
2.127*10^9 kcal
In una stella quando si forma una mole di C 12 partendo da idrogeno e 
neutroni si libera questa energia. Questa è la fusione nucleare.
-- 
Saluti
VITRIOL


Intendevo nelle misure ponderali.
ciao Chicco83

 Stai pasticciando per niente.
Forse nel primo messaggio non sono stato chiaro ma nel dubbio ribadisco la
domanda.
"L'atomo di carbonio C 12 pesa 12,0000 u.m.a. come mai, ad esempio, il
fluoro 19 non pesa 19,00000 u.m.a. ma pesa 18,99840 ?"
la differenza di massa vale:
19,0000-18,99840 = 0,0016 u.m.a.
Ti dimostrerò che SOLO una piccola parte di tale differenza è DOVUTA al
difetto di massa (per intenderci quella che si calcola con la formuletta
E=mc^2)
dobbiamo ragionare per vedere a cosa è dovuta tale differenza.
la dodicesima parte di un atomo di carbonio C12 comprende:
-un nucleone, che non è ne un protone e ne un neutrone (vedi nota in fondo)
-più mezzo elettrone.
è come se dividessimo l'atomo in dodici parti uguali.
ora facciamo 2 ipotesi:
Ipotesi 1 (esatta): un elettrone di un fluoro pesa tanto quanto quello di un
atomo di carbonio.
Ipotesi 2 (che si rivelerà sbagliata): un nucleone di F19 pesa tanto quanto
uno di C12.
Se vogliamo costruire un atomo che pesa 19,0000 u.m.a. dobbiamo costruirlo
mettendo insieme 19 delle dodicesime parti in cui abbiamo
scomposto l'atomo C12. Quindi:
19 NUCLEONI + 19 MEZZI ELETTRONI = 19 NUCLEONI + 9,5 ELETTRONI
di conseguenza se pesiamo un atomo costituito da (19 NUCLEONI + 9,5
ELETTRONI) troviamo che esso pesa 19,0000 u.m.a.
tuttavia il fluoro non ha 9,5 elettroni ma ne ha solo 7! quindi per trovare
la sua massa (teorica) dobbiamo sottrarre ai 19,0000 u.m.a.
la massa espressa sempre in u.m.a.dei 2,5 elettroni in più dell'atomo (ione)
che
abbiamo costruito.
poichè l'elettrone pesa 1836 volte meno di un nucleone o giù di li, vuol
dire che la sua massa vale:
                me = 1/1836
In definitiva
 massa di F19 calcolata = 19,0000 - 2,5*1/1836 = 18,998638
Tuttavia se pesiamo un atomo di fluoro 19 troviamo una massa pari a
18,99840.
Guarda caso c'è una diff. di massa di circa 18,998638 - 18,99840 = 0,00024
u.m.a;
ciò significa che nel nostro ragionamento una delle due ipotesi è errata.
evidentemente NON è vera l' Ipotesi 2 cioè un nucleone di F19 pesa MENO di
un nucleone di C12.
Ma di quanto? Solo di (0,00024 / 19) = 1,26 *10^-5 u.m.a.
Ricapitoliamo;
-differenza di massa totale:
19,00000-18,99840 = 0,0016 u.m.a.
-differenza di massa giustificata considerando valide le due ipotesi:
19,00000-18,998638 = 0,001362 u.m.a.
ossia dando per buone le due ipotesi giustifichi
(0,001362 / 0,0016) * 100 =  85 % della massa mancante
-con il termine relativistico giustifichi SOLO il rimanente 25 %.
Spero di essere stato chiaro.
Tanti saluti.
Nota: I fisici ritengono che una volta messi insieme in un unico nucleo
neutroni e protoni non si possa più considerarli separatamente a causa di
una modificazione della loro struttura che avviene subito dopo l'instaurarsi
delle forze di coesione.

Mi dispiace, ma non riesco proprio a seguire quello che stai cercando di 
dire. Soprattutto non credo proprio che sia plausibile considerare che 
protoni e neutroni abbiano massa uguale, nemmeno nel nucleo atomico.
Guardati un po' questo link che ho trovato:
http://www.cerm.unifi.it/CHGENIN1/lezione26/lezione26.html
Ripete quasi alla lettera quello che ti ho detto io e corrisponde 
esattamente a quello che ricordavo. E' tutto molto semplice e intuitivo.
-- 
Saluti
VITRIOL


tra l'altro, il difetto di massa non è costante per i diversi 
atomi. Sceglierne uno, che si porta appresso il SUO valore del 
difetto di massa, farà in modo che gli atomi la cui 
configurazione nucleare è relativamente meno stabilizzata 
(isotopi a parte) risulteranno più pesanti del numero intero 
previsto, mentre gli atomi i cui nuclei hanno un'energia di 
legame nucleare maggiore relativamente allo standard arbitrario, 
avranno massa più piccola dell'atteso.
Si fosse scelto il protone isolato, ecco che tutti gli atomi 
sarebbero risultati più leggeri del numero multiplo intero, o 
sbaglio ?
Viceversa si fosse scelta come u.m.a. un 55-esimo del  Ferro 55 
(o 54 ? o 56 ? non ricordo a memoria il suo isotopo più 
stabile), che mi par di ricordare abbia il nucleo più legante in 
assoluto, ecco che magari tutti gli altri atomi avrebbero pesato 
un filo in più del multiplo atteso della uma (eccetto forse i 
vicini stretti, tipo nichel, cromo e gli altri stabiloni della 
famiglia)
Beh, è una considerazione un po' poco meditata in verità, dovrei 
riguardarle queste cose ma non ho più il libro di generale.
ciao
cccp++mario

 VITRIOL
Scommetto che la matematica non è il tuo forte ;-).
Ti faccio notare, cmq, che nel tuo link si parla di nuclidi non di atomi. O,
se preferisci, parla di nuclei soltanto, di atomi senza gli elettroni, che
però, per quanto poco, pesano!. Infatti, quei 2,5 elettroni in più che ti
dicevo, pesano "QUASI" quel poco che bisogna sottrarre a 19,0000 u.m.a. per
ottenere la massa vera del fluoro 19.
ULTIMO TENTATIVO BREVISSIMO!! (poi mi autoricovero in un ospedale
psichiatrico).
voglio calcolare quanto vale la massa del fluoro 19 in u.m.a.
Allo scopo faccio il rapporto tra la massa di un atomo di fluoro, espressa
in Kg, e la massa, sempre in Kg, della dodicesima parte del carbonio C12.
Lasciami fare, per un attimo solo, questa ipotesi in contrasto con la tua
(che è quella esatta):
"un nucleone di un atomo C12 pesa tanto quanto quello di un atomo di F19"
il fluoro ha 19 nucleoni e 7 elettroni quindi la massa di F19 calcolata
sarà, indicando con "m" la massa in Kg di un nucleone dell'atomo di carbonio
C12 o, indifferentemente di F19:
[M(F19)calc.] = 19*m+7*(m / 1836) = m*(19+7 / 1836) [Kg]
la dodicesima parte dell'atomo di carbonio vale invece:
[M(C12)calc.] / 12 = [12 * m + 6 * (m / 1836)] / 12 = m * (1 + 0,5 /1836)
[Kg]
= m * (1 + 2,723 * 10^-4)  [Kg]
finalmente ci possiamo calcolare la massa del fluoro 19 in u.m.a.grazie al
rapporto di cui sopra.
Mass(F19) = [M(F19)calc.] / [ [M(C12)calc.] / 12]
Mass(F19) = [m * (19+7 / 1836)] / [m * (1 + 0,5 /1836)]   in u.m.a.!!
come vedi non serve conoscere quanto vale la "m" grazie alla famosa ipotesi,
infatti, le due "m" che compaiono al numeratore e al denominatore, si
semplificano.
e resta il conticino banale:
Mass(F19) =  (19+7 / 1836) / (1 + 0,5 /1836) = 18.998639 u.m.a.
come vedi MOLTA (l'85%) della massa mancante a 19,0000 u.m.a. la trovi SENZA
considerare
"il difetto di massa" tuttavia la massa atomica del fluoro è 18.9984 e non
quella calcolata da me,
quindi, la parte rimanente si ha considerando il fatto che un nucleone di
fluoro pesa meno di un nucleone di C12.
Se hai letto con attenzione devi per forza aver capito, se no vuol dire che
dò i numeri!
ciao!

 semplificano.
Ma come cappero fa a semplificarsi se le masse in C e F sono diverse?
Tu dici: "facciamo conto che siano uguali" e poi te lo porti dietro fino 
alla fine, oltretutto senza distinguere tra protoni e neutroni.
Visto che sei ancora studente perché non proponi questa roba al tuo 
professore di fisica e senti cosa ti dice?
Come se non bastasse i nucleoni del C 12 hanno già un loro difetto di 
massa e, come ha detto anche Soviet_Mario, dipende dalla stabilita del 
nucleo. Per l'esattezza dipende dalla energia di legame media per 
nucleone ed è caratteristica di ogni nucleo.
L'esempio che ti ho fatto è molto chiaro e calcola la massa teorica 
utilizzando la massa dell'idrogeno 1 e dei neutroni liberi. Cosa non ti 
è chiaro in questo?
-- 
Saluti
VITRIOL

 considerare
E poi perché la massa teorica dell'F 19 dovrebbe essere 19?
Al limite sarebbe la somma delle masse delle sue particelle componenti 
libere (protoni, neutroni ed elettroni).
10×1.00866 + 9×1.00783 = 19.157 uma
-- 
Saluti
VITRIOL

 tuttavia il fluoro non ha 9,5 elettroni ma ne ha solo 7! 
A casa mia ne ha 9: 2 nell'orbitale 1s, 2 nell'orbitale 2s e 
5 nell'orbitale 2p.
ciao
-- 
Posted via Mailgate.ORG Server - 
http://www.Mailgate.ORG

Mi sono riconesso da un paio di giorni... Un saluto postvacanziero a tutto
il NG...
In risposta un po' a tutte le risposte dò una mia versione del problema. Non
voglio fare calcoli perchè mi sono appena alzato, e sono ancora un po'
stordito, mi basta giusto qualche considerazione.
Riprendendo ciò che postava il buon Soviet più indietro.
1) nella formazione di un nuovo nucleo si libera una certa energia. se
dividiamo l'energia ottenuta per il numero di nucleoni otteniamo l'energia
di legame media per nucleone (che è funzione di A) non cresce
proporzionalmente con il numero di massa. All'inverso è l'energia che serve
per strappare un nucleone dal nucleo. si parla di MeV, quindi energie
altissime. Non essendo proporzionale non è possibile fare un esempio del
tipo:
Bene, L'energia per nucleone dell'elio è 2, l'elio ha 4 nucleoni, quindi
l'energia di formazione del nucleo è 4x2=8,
allora se quella dell'elio è due, per il C che ha 12 nucleoni 12 x 4 = 48.
ogni nucleo ha la sua Energia. allo stesso modo esistono zone della tavola
periodica in cui questa energia è massima: sono le famose isole di
stabilità, una è per l'He4, mentre quella in assoluto più alta è per il
Fe56, a destra e a sinistra di Fe la curva scende, questo significa che il
ferro è il più legato di tutti. E' vero anche che a sinistra del ferro il
processo nucleare energeticamente vantaggioso è la fusione, a destra la
fissione, perchè nella fusione io aumento A e quindi aumenta l'Energia per
nucleone, quindi il nucleo è più legato, quindi ha ceduto più energia. a
destra l'è istes, solo che con la fissione diminuisco A e quindi risalgo la
china di energia...
Per fare un esempio, le stelle quando finiscono il loro combustibile leggero
e arrivano al ferro, forzano la fusione al di la di quel numero di massa,
solo che non sanno che è un processo energeticamente dispendioso e non
remunerativo, quindi ecco una supernova.
Considerazione sulla velocità degli esserini piccoli, blu elettrico
metallizzato, rotondi e frizzanti.
2) Non so quanto sia corretto considerare la massa dell'elettrone in un
atomo. Non ho la più pallida idea della velocità a cui questo simpatico
esserino blu, rotondo e frizzante (eh già, io gli elettroni li vedo così)
possa viaggiare attorno al nucleo. Immagino però che siano velocità
relativistiche o pseudotali. in quanto velocità enormemente enormi, è
sbagliato considerare la massa dell'elettrone 1/1836 del protone, perchè
quella è la massa a riposo, cioè a elettrone fermo, secondo la ben nota
relazione: m=m0/(SQRT(1-(v^2/c^2))), dove m è la massa a velocita v, m0 è la
massa a riposo e c è la velocità della luce, la massa di un elettrone
relativista è minore, ne guadagna però in energia, eccome se ne guadagna!
Bene, dopo aver sproloquiato un po', come per autodarmi di nuovo il
bentornato nel NG vi lascio...
Bye
Lorenzo

 ciao
O.K. manca 0,5 elettroni, bisoga sempre sottrarre a 19,0000 la massa di 0,5
elettroni così giustifichiamo non più l'85% della massa mancante ma solo
circa il 15% la restante 85% si giustifica tenedo conto del difetto di
massa.
Sei daccordo con me?


In meccanica quantistica si ottengono ottimi risultati anche supponendo che
la
massa dell'elettrone sia quella a riposo. Le correzioni energetiche dovute
alla
meccanica relativistica sono di poco conto. Almeno per gli atomi leggeri
le velocità degli elettroni sono tali da non variare, sostanzialmente,
la loro massa a riposo.
Guardati i conti, parlano chiaro, solo devi fare questa correzione gli
elettroni
del fluoro sono 9 e non 7. Sai, ho la pessima abitudine di fare i conti di
prima mattina.
OOOOOOOOH! C'E' QUALCUNO CHE MI DA RAGIONE!??

 VITRIOL
ho trovato su google questo:
Nuclide è un termine introdotto nel 1947 da Truman Kohman per indicare
collettivamente una singola specie NUCLEARE, caratterizzata da un numero
atomico Z e da un numero di massa A. Poichè A è uguale al numero di nucleoni
presenti nel nucleo, e Z a quello dei protoni, il numero N dei neutroni
risulta uguale ad A - Z. Così i nuclidi possono essere definiti come nuclei
aventi lo stesso numero di neutroni e lo stesso numero di protoni.

Scusa ma lo hai letto il link che ti ho suggerito?
Copio e incollo:
-------------
Per esempio un nuclide 16 O ha massa 15,994915 uma ed è costituito da 
otto neutroni, otto protoni e *otto elettroni*.
-------------
Vuole dire solamente che considera la massa atomica dell'isotopo 16 
dell'ossigeno e non la media pesata dei suoi isotopi (che è 15.9994).
Ho davanti a me il mio vetusto libro di chimica generale (Malatesta 
Cenini) e fa un esempio analogo considerando espressamente nel calcolo:
---------------
*Atomi* di 1 H con massa atomica assoluta 1.00783/N
---------------
Hai provato a sfogliare il tuo libro di chimica generale?
-- 
Saluti
VITRIOL

 --
e tu , quello di matematica?

 la loro massa a riposo.
Bè, per l'orbita più piccola dell'H l'elettrone viaggia con buona
approssimazione a circa c/130 m/s, il che fa variare la sua massa, di circa
1 x 10^-33Kg, ovvero di almeno lo +0,5% sul totale della massa a riposo.
Ciao L

semplificano.
Ma hai detto che sei partito nall'ipotesi sbagliata, quindi questa
semplificazione non la puoi fare!!
Risultato: non sono daccordo con te!
Ciao
