Molecola di H
ciao sono un nuovo arrivato e sono un appassionato di scienze
quando due atomi di H si uniscono per formare una molecola si sprigiona dell'energia.
voglio sapere se questa energia è uguale alla massa a riposo che i due protoni e i due elettroni perdono a causa del legame instauratosi.
grazie.
quando due atomi di H si uniscono per formare una molecola si sprigiona dell'energia.
voglio sapere se questa energia è uguale alla massa a riposo che i due protoni e i due elettroni perdono a causa del legame instauratosi.
grazie.
Risposte
Diciamo che cio' che hai pensato e' corretto nel caso in cui due atomi di H si uniscono per dare elio He, in quanto i due protoni si legano attraverso la forza nucleare forte e questo legame possiede un energia pari alle differenze di masse secondo la legge di einstein.
Per quanto riguarda invece il semplice legame chimico che porta 2 atomi di idrogeno a legarsi formando H2 la cosa e' differente... infatti questo e' un legame elettrico e i due elettroni sono condivisi dai due nuclei, che per la loro netta separazione non si attraggono con la forza forte ( che ha un raggio d'azione molto piccolo, circa qualche fermi, cioe' $10^(-15)m$; memtre i due nuclei hanno una distanza dell'ordine di $10^(-10)$).
Per quanto riguarda invece il semplice legame chimico che porta 2 atomi di idrogeno a legarsi formando H2 la cosa e' differente... infatti questo e' un legame elettrico e i due elettroni sono condivisi dai due nuclei, che per la loro netta separazione non si attraggono con la forza forte ( che ha un raggio d'azione molto piccolo, circa qualche fermi, cioe' $10^(-15)m$; memtre i due nuclei hanno una distanza dell'ordine di $10^(-10)$).
ciao
secondo me dovrebbe essere la stessa cosa anche per quanto riguarda il legame elettrico.
l'energia che si sprigiona nella formazione di una molecola di H, da dove proviene se non dalla massa che i due protoni e i due elettroni perdono a causa della maggiore attrazione elettrica fra loro (maggiore rispetto a quella negli atomi isolati)?
per quanto questa energia possa apparire piccola se confrontata a quella delle reazioni nucleari, è però anch'essa capace di provocare fenomeni devastanti (es. reazione fra metano e ossigeno)
una molecola biatomica appena formata vibra con la stessa energia del suo legame e continuerebbe a vibrare all'infinito con tale energia se essa fosse completamente isolata.
l'energia di questa vibrazione non è forse l'energia di cui ti parlo sopra? e cioè la massa persa dalle quattro particelle?
fammi sapere.
secondo me dovrebbe essere la stessa cosa anche per quanto riguarda il legame elettrico.
l'energia che si sprigiona nella formazione di una molecola di H, da dove proviene se non dalla massa che i due protoni e i due elettroni perdono a causa della maggiore attrazione elettrica fra loro (maggiore rispetto a quella negli atomi isolati)?
per quanto questa energia possa apparire piccola se confrontata a quella delle reazioni nucleari, è però anch'essa capace di provocare fenomeni devastanti (es. reazione fra metano e ossigeno)
una molecola biatomica appena formata vibra con la stessa energia del suo legame e continuerebbe a vibrare all'infinito con tale energia se essa fosse completamente isolata.
l'energia di questa vibrazione non è forse l'energia di cui ti parlo sopra? e cioè la massa persa dalle quattro particelle?
fammi sapere.
come ti diceva Yak, nel caso di due atomi che formano una molecola ci sono i livelli energetici delle particelle in gioco, non centra la differenza di massa. quest'energia, che è quantizzata, è data fondamentalmente dall'attrazione elettromagnetica. e, parlando proprio terra terra, il livello fondamentale di due elettroni ciascuno "in orbita" attorno ad un protone è più alto di quello di due elettroni nella stessa shell divisa tra i due nuclei.
scusami ma il discorso dell'energia di vibrazione che fai non riesco proprio a capirlo.
PS benvenuto nel forum, spero ti troverai bene.
scusami ma il discorso dell'energia di vibrazione che fai non riesco proprio a capirlo.
PS benvenuto nel forum, spero ti troverai bene.
anche l'energia nucleare è data dall'attrazione forte ma è anche uguale al corrispondente difetto di massa.
e lo stesso vale per le reazioni chimiche: l'energia di legame dipende dall'attrazione elettrica ma è uguale anche al corrispondente difetto di massa.
infatti gli elettroni e i protoni nella molecola di H si trovano in uno stato più legato e quindi devono perdere per forza della massa.
il passaggio da una forza di attrazione minore ad una maggiore è causa di una corrispondente perdita di massa.
se no veramente non ha senso.
l'esplosione provocata dalla reazione metano-ossigeno non è forse la trasformazione di massa in energia?
una molecola appena formata libera la sua energia di legame vibrando. Dovrebbe essere così, altrimenti come fanno le reazioni chimiche a produrre calore? (questo cmq è un altro discorso, non avrei dovuto inserirlo in questa discussione)
e lo stesso vale per le reazioni chimiche: l'energia di legame dipende dall'attrazione elettrica ma è uguale anche al corrispondente difetto di massa.
infatti gli elettroni e i protoni nella molecola di H si trovano in uno stato più legato e quindi devono perdere per forza della massa.
il passaggio da una forza di attrazione minore ad una maggiore è causa di una corrispondente perdita di massa.
se no veramente non ha senso.
l'esplosione provocata dalla reazione metano-ossigeno non è forse la trasformazione di massa in energia?
una molecola appena formata libera la sua energia di legame vibrando. Dovrebbe essere così, altrimenti come fanno le reazioni chimiche a produrre calore? (questo cmq è un altro discorso, non avrei dovuto inserirlo in questa discussione)
credo che dovresti distinguere gli ordini di grandezza di una reazione nucleare e di una reazione chimica. questa differenza di massa data dall'attrazione elettromagnetica, che anche se c'è in linea di principio, è assolutamente trascurabile rispetto ai livelli energetici degli elettroni.
ti faccio un esempio: nella formula di Weiszacker per il calcolo della massa di un nucleo si considera anche la repulsione coulombiana tra i protoni, ma è una correzione ad ordini superiori, ed è nettamente sovrastata dalla correzione data dall'attrazione della forza nucleare forte tra i nucleoni.
in questo caso invece pesa molto di più, come ti dicevo, il riarrangiarsi degli elettroni sui livelli energetici attorno ai nuclei.
non sono esperto di reazioni chimiche, ma giustificare la combustione come differenza di massa mi sembra sbagliato. anche lì abbiamo dei livelli elettronici, non è una reazione nucleare. ripeto, gli ordini di grandezza sono diversissimi.
ti faccio un esempio: nella formula di Weiszacker per il calcolo della massa di un nucleo si considera anche la repulsione coulombiana tra i protoni, ma è una correzione ad ordini superiori, ed è nettamente sovrastata dalla correzione data dall'attrazione della forza nucleare forte tra i nucleoni.
in questo caso invece pesa molto di più, come ti dicevo, il riarrangiarsi degli elettroni sui livelli energetici attorno ai nuclei.
non sono esperto di reazioni chimiche, ma giustificare la combustione come differenza di massa mi sembra sbagliato. anche lì abbiamo dei livelli elettronici, non è una reazione nucleare. ripeto, gli ordini di grandezza sono diversissimi.
ti rimando a questo indirizzo:
http://www.marcococco.eu/Sito/Bacheca/V ... tesse.html al paragrafo "difetto di massa nelle reazioni chimiche"
e anche a http://pietropetesse.com/index2.htm al paragrafo "reazioni chimiche"
come vedrai si evince chiaramente che il difetto di massa degli elettroni si trasforma in energia di legame.
http://www.marcococco.eu/Sito/Bacheca/V ... tesse.html al paragrafo "difetto di massa nelle reazioni chimiche"
e anche a http://pietropetesse.com/index2.htm al paragrafo "reazioni chimiche"
come vedrai si evince chiaramente che il difetto di massa degli elettroni si trasforma in energia di legame.
Credo che la domanda di massimo si possa interpretare così: qual è l'equivalente in massa dell'energia di legame della molecola di idrogeno?
Ovvero: si può verificare che due atomi di idrogeno sono legati in molecola mediante una 'pesata'?
Ho già espresso il mio parere sulla questione in una vecchia discussione sul peso di una molla carica... . Resto convinto che è fisico quello che è misurabile, il resto è filosofia (o al più protofisica) anche se fatta da fisici. Per questo, capisco e condivido le perplessità di wedge
Ovvero: si può verificare che due atomi di idrogeno sono legati in molecola mediante una 'pesata'?
Ho già espresso il mio parere sulla questione in una vecchia discussione sul peso di una molla carica... . Resto convinto che è fisico quello che è misurabile, il resto è filosofia (o al più protofisica) anche se fatta da fisici. Per questo, capisco e condivido le perplessità di wedge
"massimo1975":
ti rimando a questo indirizzo:
http://www.marcococco.eu/Sito/Bacheca/V ... tesse.html al paragrafo "difetto di massa nelle reazioni chimiche"
e anche a http://pietropetesse.com/index2.htm al paragrafo "reazioni chimiche"
come vedrai si evince chiaramente che il difetto di massa degli elettroni si trasforma in energia di legame.
con tutto il rispetto per questo ingegnere, ti consiglio di cercare riferimenti su un libro di fisica e non su questi siti.
Come dice mircoFN e' lecito chiedersi quale sia l'equivalente in massa dell'energia di legame di una molecola e facendo il calcolo ( l'energia di legame e' dell'ordine dell'eV) si ottiene che $deltam=10^(-35)Kg$. Questa massa e' un $10^4$ inferiore a quella dell'elettrone quindi piccolissima.
Il discorso delle reazioni chimiche' e' piu' complicato e io nn sono molto competente. Infatti ci sono diversi tipi di legami e alcuni sono dovuti a dipoli elettrici.
Nel semplice caso dell'idrogeno ribadisco che gli elettroni sono convivisi da entrambi i nuclei e probabilmente a perdere la massa calcolata sopra sono entrambi gli elettroni... ma l'effetto e' veramente irrisorio.
Il discorso delle reazioni chimiche' e' piu' complicato e io nn sono molto competente. Infatti ci sono diversi tipi di legami e alcuni sono dovuti a dipoli elettrici.
Nel semplice caso dell'idrogeno ribadisco che gli elettroni sono convivisi da entrambi i nuclei e probabilmente a perdere la massa calcolata sopra sono entrambi gli elettroni... ma l'effetto e' veramente irrisorio.
x yak52
la massa persa dagli elettroni è davvero irrisoria, e ciò per nostra fortuna. se così non fosse, immagina quali effetti ancor più devastanti avrebbero le reazioni esotermiche esplosive.
x wedge
non vedo perchè un ingegnere, e cioè uno che ha studiato e che evidentemente conosce la materia più di chiunque altro, debba dire delle sciocchezze a riguardo. non credo proprio. e poi, come hai visto, non è solo lui a dirlo. hai aperto anche l'altro collegamento?
i testi di chimica non dicono assolutamente nulla a riguardo, alcuni forse ti diranno solo che il difetto di massa è trascurabile ma nulla di più.
nessun testo (ne ho quattro) ha mai negato ciò che sto dicendo.
x mircoFN
filosofia? protofisica? il difetto di massa di una reazione chimica è calcolabilissimo. e come se è calcolabile. scusa ma di quale filosofia e "protofisica" stai parlando? hai letto bene le due pagine a cui ti ho indirizzato? due esperti del settore ti dicono chiaramente le stesse cose che ti sto dicendo io. come puoi contraddire due esperti?
la massa persa dagli elettroni è davvero irrisoria, e ciò per nostra fortuna. se così non fosse, immagina quali effetti ancor più devastanti avrebbero le reazioni esotermiche esplosive.
x wedge
non vedo perchè un ingegnere, e cioè uno che ha studiato e che evidentemente conosce la materia più di chiunque altro, debba dire delle sciocchezze a riguardo. non credo proprio. e poi, come hai visto, non è solo lui a dirlo. hai aperto anche l'altro collegamento?
i testi di chimica non dicono assolutamente nulla a riguardo, alcuni forse ti diranno solo che il difetto di massa è trascurabile ma nulla di più.
nessun testo (ne ho quattro) ha mai negato ciò che sto dicendo.
x mircoFN
filosofia? protofisica? il difetto di massa di una reazione chimica è calcolabilissimo. e come se è calcolabile. scusa ma di quale filosofia e "protofisica" stai parlando? hai letto bene le due pagine a cui ti ho indirizzato? due esperti del settore ti dicono chiaramente le stesse cose che ti sto dicendo io. come puoi contraddire due esperti?
"massimo1975":
x mircoFN
filosofia? protofisica? il difetto di massa di una reazione chimica è calcolabilissimo. e come se è calcolabile. scusa ma di quale filosofia e "protofisica" stai parlando? hai letto bene le due pagine a cui ti ho indirizzato? due esperti del settore ti dicono chiaramente le stesse cose che ti sto dicendo io. come puoi contraddire due esperti?
non volevo contraddire nessuno. Voglio solo dire che la legge $E=mc^2$, da quanto mi risulta (ma io non sono un esperto in questo settore), è stata verificata sperimentalmente solo per le interazioni forti a causa dell'elevato valore di $c^2$. Il fatto che qualcosa sia 'calcolabilissimo' non significa molto, vuol dire solo che è interpretato in una certa teoria non che la teoria sia verificata. Anche le congiunzioni astrali sono calcolabilissime ma da qui a sostenere che l'astrologia è fisica un po' ne passa.
Se qualcuno di tuoi esperti invece che fare solo dei conti fosse in grado di misurare qualcosa a sostegno di questa teoria, credo che sarebbe un candidato al Nobel: perché non lo fa?
"massimo1975":
x wedge
non vedo perchè un ingegnere, e cioè uno che ha studiato e che evidentemente conosce la materia più di chiunque altro, debba dire delle sciocchezze a riguardo
sul fatto che quell'ingegnere (non sto parlando dell'intera categoria) conosca la fisica più di chiunque altro ho dei serissimi dubbi: fin dalle prime frasi farfuglia molte cose che non sono scienza, mi spiace.
vediamo un pò....provo a riformulare la domanda in modo più corretto:
Quando un protone si unisce ad un elettrone viene sprigionata dell’energia. Questa energia, secondo me, è uguale alla somma dei difetti di massa del protone e dell’elettrone. Ci sono dei calcoli che possono dimostrarlo?
Quando un protone si unisce ad un elettrone viene sprigionata dell’energia. Questa energia, secondo me, è uguale alla somma dei difetti di massa del protone e dell’elettrone. Ci sono dei calcoli che possono dimostrarlo?
"massimo1975":
quando due atomi di H si uniscono per formare una molecola si sprigiona dell'energia.
voglio sapere se questa energia è uguale alla massa a riposo che i due protoni e i due elettroni perdono a causa del legame instauratosi.
grazie.
.
.
.
vediamo un pò....provo a riformulare la domanda in modo più corretto:
Quando un protone si unisce ad un elettrone viene sprigionata dell’energia. Questa energia, secondo me, è uguale alla somma dei difetti di massa del protone e dell’elettrone. Ci sono dei calcoli che possono dimostrarlo?
Non per pignoleggiare ma sono due domande diverse!
L'energia che ti interessa (e quindi l'associata variazione di massa) è quella dell'atomo di idrogeno (a partire da elettrone e protone) oppure quella della molecola di idrogeno a partire dai due atomi?
Non che la cosa abbia una grande differenza quantitativa, ma tanto per essere chiari una volta per tutte, in modo che i chiarimenti chiarifichino e non confondano.
Inoltre, il tuo concetto di 'dimostrazione' con i calcoli mi lascia un po' perplesso. Cosa intendi per dimostrazione? Una verifica di coerenza di una teoria con le premesse? Se intendi una verifica sperimentale, allora con i calcoli cosa fai?
"Non per pignoleggiare ma sono due domande diverse!
L'energia che ti interessa (e quindi l'associata variazione di massa) è quella dell'atomo di idrogeno (a partire da elettrone e protone) oppure quella della molecola di idrogeno a partire dai due atomi? "
la domanda è diversa, ma la questione di fondo è esattamente la stessa. e cioè se l'energia sprigionata da una reazione chimica è uguale alla somma dei difetti di massa delle particelle coinvolte. ho solo semplificato il discorso, tutto qua. non ti agitare.
"Inoltre, il tuo concetto di 'dimostrazione' con i calcoli mi lascia un po' perplesso. Cosa intendi per dimostrazione? Una verifica di coerenza di una teoria con le premesse? Se intendi una verifica sperimentale, allora con i calcoli cosa fai?"
la mia dimostrazione (senza le virgolette) è alquanto banale e semplice:
l'energia di legame di un atomo di H è 2,1799 . 10-18 j.
Ricavando poi le energie a riposo perse dalle due particelle e sommandole, otteniamo l'energia a riposo totale persa dal sistema. se questa è uguale alla cifra riportata sopra ho ragione io, altrimenti hai ragione tu. tutto qua.
L'energia che ti interessa (e quindi l'associata variazione di massa) è quella dell'atomo di idrogeno (a partire da elettrone e protone) oppure quella della molecola di idrogeno a partire dai due atomi? "
la domanda è diversa, ma la questione di fondo è esattamente la stessa. e cioè se l'energia sprigionata da una reazione chimica è uguale alla somma dei difetti di massa delle particelle coinvolte. ho solo semplificato il discorso, tutto qua. non ti agitare.
"Inoltre, il tuo concetto di 'dimostrazione' con i calcoli mi lascia un po' perplesso. Cosa intendi per dimostrazione? Una verifica di coerenza di una teoria con le premesse? Se intendi una verifica sperimentale, allora con i calcoli cosa fai?"
la mia dimostrazione (senza le virgolette) è alquanto banale e semplice:
l'energia di legame di un atomo di H è 2,1799 . 10-18 j.
Ricavando poi le energie a riposo perse dalle due particelle e sommandole, otteniamo l'energia a riposo totale persa dal sistema. se questa è uguale alla cifra riportata sopra ho ragione io, altrimenti hai ragione tu. tutto qua.
bene! Allora fai il calcolo e verifica, così forse capisci chi ha ragione.
Lo diceva anche Leibniz: calculemus!
PS: si tratta solo di un prodotto o poco più, cosa ti serve? Mai stato più calmo, altri mi sembra che si agitino.
Lo diceva anche Leibniz: calculemus!
PS: si tratta solo di un prodotto o poco più, cosa ti serve? Mai stato più calmo, altri mi sembra che si agitino.
il calcolo lo dovresti fare anche tu, così forse capisci che prima di affermare con sicurezza una cosa devi dimostrarla e le cose in fisica si dimostrano con i calcoli.
il problema è che non ho il valore del difetto di massa totale dell'atomo di H. ora se vuoi rimanere delle tue convinzioni senza uno straccio di prova fai pure, altrimenti puoi aiutarmi a cercare il valore, dopodicchè se il risultato delle operazioni mi da torto allora potrai dire di aver ragione. ok?
come sarebbe a dire "cosa ti serve"? ma hai capito il calcolo che voglio fare?
un'altra cosa, il punto esclamativo lo mette in genere chi si agita.
il problema è che non ho il valore del difetto di massa totale dell'atomo di H. ora se vuoi rimanere delle tue convinzioni senza uno straccio di prova fai pure, altrimenti puoi aiutarmi a cercare il valore, dopodicchè se il risultato delle operazioni mi da torto allora potrai dire di aver ragione. ok?
come sarebbe a dire "cosa ti serve"? ma hai capito il calcolo che voglio fare?
un'altra cosa, il punto esclamativo lo mette in genere chi si agita.
non c'è tale difetto di massa.
chiediamoci due cose:
1) hai idea del rapporto di intensità tra la forza nucleare forte e quella elettromagnetica? è di 137. (rispetto a quella gravitazionale siamo 36 ordini di grandezza più in su, e i link che hai segnalato di questo non tengono assolutamente conto)
2) hai idea di quanto è il difetto di massa nella formazione di un nucleo come quello di elio? dovrebbe essere attorno allo 0.01% della massa atomica, e qui stiamo parlando di unìinterazione nucleare forte.
con questo chiudo la mia partecipazione al topic, che non ha più senso.
chiediamoci due cose:
1) hai idea del rapporto di intensità tra la forza nucleare forte e quella elettromagnetica? è di 137. (rispetto a quella gravitazionale siamo 36 ordini di grandezza più in su, e i link che hai segnalato di questo non tengono assolutamente conto)
2) hai idea di quanto è il difetto di massa nella formazione di un nucleo come quello di elio? dovrebbe essere attorno allo 0.01% della massa atomica, e qui stiamo parlando di unìinterazione nucleare forte.
con questo chiudo la mia partecipazione al topic, che non ha più senso.
"massimo1975":
ciao
secondo me dovrebbe essere la stessa cosa anche per quanto riguarda il legame elettrico.
l'energia che si sprigiona nella formazione di una molecola di H, da dove proviene se non dalla massa che i due protoni e i due elettroni perdono a causa della maggiore attrazione elettrica fra loro (maggiore rispetto a quella negli atomi isolati)?
Risposta da studente di fisica ignorante...
Io CREDO:
- quando si parla di reazioni chimiche nn ci sono redistribuzioni nei nuclei, oppure decadimenti... che rimangono abbastanza immodificati quindi la fisica nucleare non interviene;
- la "differenza" di massa tra un atomo eccitato e uno non eccitato, è dovuta principalmente alla redistribuzione dei livelli energetici, e se vuoi alle "binding energy" degli elettroni... Questa differenza di energia può di sicuro provoare modificazioni (poco rilevanti in genere, credo dell'ordine dei KeV contro i MeV delle masse nucleari che influenzano maggiormente) della massa atomica (intesa come massa "inerziale")... ma diciamo che è un effetto... la fisica atomica parla di energia, non di differenze di masse inerziale che da questa derivano... poi ok distinguere causa ed effetto forse è solo un'impostazione concettuale ma cmq...
Vorrei sapere se siete d'accordo...
ps: wedge nn abbandonare la discussione
certo che sono d'accordo Thomas. da due pagine mi sembra che Yak, mirco ed io stiamo facendo circa le stesse considerazioni. (la differenza di energia nelle transizioni elettroniche però mi sembra più dell'orbine degli eV che non dei KeV)
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo