Entonces, las otras respuestas son bastante correctas, aunque algunas están incompletas. Pero me pediste una respuesta, así que veamos esto en detalle, ¿de acuerdo? Voy a utilizar las mejores estimaciones para los valores aquí, a tantos decimales como los tengamos. Los números en () son incertidumbres, por lo que algo como 1.0034 (3) significaría lo mismo que 1.0034 [math] \ pm [/ math] 0.0003, es decir, entre 1.0031 y 1.0037.
La masa de un átomo [matemático] {} _ 1 ^ 1H [/ matemático] es 1.00782503223 (9) u: si tenía un valor diferente, entonces está utilizando una masa atómica promedio que incluye las fracciones muy pequeñas de deuterio ([matemático] {} _1 ^ 2H [/ math]) y tritium ([math] {} _ 1 ^ 3H [/ math]) y, por lo tanto, es más alto. Si eso es lo que estaba notando, esa es la mayor parte de su respuesta allí mismo.
La masa de un protón desnudo, por otro lado, es 1.007276466879 (91) u, que es definitivamente menor.
- Si una estrella de neutrones tiene un solo protón por algún motivo, ¿podría considerarse un isótopo de hidrógeno?
- ¿Tendría razón al decir que en realidad solo hay 4 cosas que componen el universo: quark up, quark down, fotón y electrón?
- ¿De dónde vienen los protones?
- ¿Están los protones y neutrones en el núcleo de un átomo dispuestos de una manera especial, como lo están los electrones?
- ¿Es posible que una aniquilación protón-antiprotón sea 100% eficiente y solo libere rayos gamma? ¿Queda alguna masa después de la aniquilación protón-antiprotón?
De hecho, es menor en 0.00054856535 (18) u. Pero omitimos el electrón … ¿cuánto es eso? Bueno, un electrón tiene una masa de 0.000548579909070 (16) u
Eso está muy cerca! ¡PERO no es exacto! El electrón está ligeramente por encima de la masa faltante, en un total de 0.00000001456 (18) u
Parece que [math] {} _ 1 ^ 1H [/ math] tiene menos masa que un protón más un electrón por esta cantidad. Lo cual, en términos de energía, es 13.56 (17) eV.
La energía de ionización del hidrógeno (la cantidad de energía que se necesita para eliminar su electrón o, de otra manera, la cantidad de energía emitida cuando el electrón se combina con el protón para formar [matemáticas] {} _ 1 ^ 1H [/ matemáticas] es 13.60 eV (bueno, 13.598434005136 (12) eV) … exactamente la energía faltante (dentro de los límites de incertidumbres en nuestras otras mediciones).
Entonces, podemos ver numéricamente lo que realmente ya sabíamos de la simple conservación de la energía: la masa de [matemáticas] {} _ 1 ^ 1H [/ matemáticas] = 1 protón + 1 electrón: la energía liberada cuando se forma el átomo.
QED