L'énergie de liaison est l'énergie nécessaire pour séparer les nucléons (protons et neutrons) dans le noyau d'un atome. C'est une mesure de la force du noyau. Voici comment vous pouvez le calculer:
1. Défaut de masse:
* Déterminez la masse des nucléons individuels: Trouvez la masse des protons et des neutrons dans le noyau. Vous pouvez les rechercher dans un tableau périodique ou un tableau des masses atomiques.
* Calculez la masse totale des nucléons: Multipliez le nombre de protons par la masse d'un proton et le nombre de neutrons par la masse d'un neutron.
* Trouvez le défaut de masse: Soustrayez la masse réelle du noyau (trouvé sur un tableau périodique) de la masse totale des nucléons que vous avez calculés. Cette différence de masse est appelée défaut de masse.
2. La célèbre équation d'Einstein:
* Convertir les défauts de masse en énergie: Utilisez la célèbre équation d'Einstein, e =mc², pour convertir le défaut de masse (dans les unités de masse atomique, AMU) en énergie.
* e est l'énergie de liaison (en joules)
* m est le défaut de masse (en kg)
* c est la vitesse de la lumière (299 792 458 m / s)
Voici une ventilation de la formule et des unités:
* e (énergie de liaison) =Δm (défaut de masse) × c² (vitesse de la lumière au carré)
* Δm =(z × m_p + n × m_n) - m_atom
* z est le nombre atomique (nombre de protons)
* n est le nombre de neutrons
* m_p est la masse d'un proton (1,007276 amu)
* m_n est la masse d'un neutron (1,008665 amu)
* m_atom est la masse réelle de l'atome (AMU)
Exemple:
Calcularons l'énergie de liaison de l'hélium-4 (⁴he):
1. défaut de masse:
* z =2 (Nombre de protons)
* n =2 (Nombre de neutrons)
* m_p =1.007276 AMU
* m_n =1,008665 amu
* m_atom =4.002603 amu
* Δm =(2 × 1,007276 + 2 × 1,008665) - 4.002603 =0,030379 AMU
2. Énergie de liaison:
* e =0,030379 AMU × (1,66053906660 × 10⁻²⁷ kg / amu) × (299 792 458 m / s) ²
* e ≈ 4,54 × 10⁻¹² J
Remarques importantes:
* Unités: N'oubliez pas d'utiliser les unités appropriées pour la masse (kg) et la vitesse de la lumière (m / s). Vous devrez peut-être convertir AMU en kilogrammes en utilisant le facteur de conversion 1 AMU =1,66053906660 × 10⁻²⁷ kg.
* Énergie de liaison par nucléon: Vous pouvez calculer l'énergie de liaison par nucléon en divisant l'énergie de liaison totale par le nombre total de nucléons dans le noyau. Cette valeur vous donne une mesure de la stabilité du noyau.
Ce calcul peut sembler complexe au début, mais avec la pratique, vous pourrez calculer facilement l'énergie de liaison!
