Cómo calcular la masa atómica del flúor

Primero buscas flúor en la tabla periódica de elementos. Tiene el número atómico 8, lo que significa que hay ocho protones y, por lo tanto, también ocho electrones. A continuación, una búsqueda rápida en Wikipedia muestra que solo un isótopo es estable y abundante en la naturaleza: [matemática] ^ {19} \ mathrm {F} [/ math]. Así que supondré que es en lo que está interesado. Dado que 8 de los 19 nucleones son, como hemos establecido antes, protones, hay 11 neutrones en este isótopo.

Ahora solo necesita encontrar los valores de las siguientes constantes: masa de un electrón [math] m_e [/ math], masa de un protón [math] m_p [/ math] y masa de un neutrón [math] m_n [/ math ] Entonces la masa del isótopo más común del flúor simplemente es

[math] m _ {\ mathrm {F}} = 8m_e + 8m_p + 11m_n [/ math].

Encontrará que la respuesta está ligeramente fuera del valor experimental, y eso se debe a la energía de enlace. Verá, lo que acabamos de calcular no es la masa de un átomo de flúor, es la masa de una variedad de partículas libres. En realidad, tendría que agregar algo de energía a un átomo de flúor para separarlo en partículas independientes. Esta energía adicional corresponde a una diferencia de masa (recuerde, [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]), lo que hace que la masa atómica de flúor sea ligeramente más pequeña que la cantidad que hemos calculado anteriormente. Para obtener una respuesta más precisa, también sería necesario calcular los niveles de energía de los electrones en el átomo de flúor y restar la masa equivalente a la suma total de la energía de enlace de los 8 electrones.

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