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Unidad de masa atómica y masa del núcleo de un átomo - Contenido educativo

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Subido el 1 de diciembre de 2020 por Guillermo M.

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Hola, en este vídeo te voy a explicar qué es la unidad de masa atómica y cómo calcular la masa del núcleo de un átomo. 00:00:00
Aquí tienes en pantalla una tabla con las cargas y las masas del protón, del neutrón y del electrón. 00:00:08
Como hemos visto, la carga del electrón es negativa, la carga del protón es la misma pero positiva, 00:00:16
Ahí las tienes. La del protón es 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios. La carga del electrón es menos 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios. 00:00:25
Y la carga del neutrón es cero. El neutrón no tiene carga. 00:00:36
Y las masas, fíjate, la masa del electrón, empiezo por el último, el electrón tiene una masa de 9,1 por 10 elevado a menos 31 kilogramos. 00:00:39
Una masa minúscula. El protón tiene una masa mucho mayor, aunque también es muy pequeña, 1,673 por 10 elevado a menos 27 kg. Es muy pequeña, 10 elevado a menos 27, pero es mucho mayor que la masa del electrón, que es del orden de 10 elevado a menos 30, 10 elevado a menos 31. 00:00:49
Y por último, la masa del neutrón es 1,675, 1,675 por 10 elevado a menos 27 kilogramos. 00:01:10
Fíjate en lo siguiente, la masa del protón y la masa del neutrón son casi, casi iguales, pero no son iguales. 00:01:19
¿Ves que la masa del neutrón es un poco mayor que la masa del protón? 00:01:26
Tienen masas muy parecidas, pero no son idénticas. 00:01:33
idénticas. Vale, pues lo que me interesa es esto que he dejado redondeado, los órdenes 00:01:34
de magnitud. Las masas de las partículas subatómicas son muy pequeñas, del orden 00:01:43
de 10 elevado a menos 27 para el protón y para el neutrón, y del orden de 10 elevado 00:01:50
a menos 31 para el electrón. Por lo tanto, para trabajar con estas partículas, digo, 00:01:55
Pero, para trabajar con la masa, ¿vale? De un átomo o de varios protones, de un protón, de varios neutrones, el kilogramo no es una unidad adecuada. 00:02:01
Sí, es la unidad del sistema internacional, pero no es una unidad adecuada porque estamos trabajando con partículas de masa muy, muy pequeña. 00:02:12
Entonces, lo que vamos a hacer es definir una nueva unidad, que es la que se va a llamar unidad de masa atómica, ¿vale? 00:02:20
Unidad de masa atómica. 00:02:29
¿Por qué? Por lo que digo, para los átomos, la unidad del sistema internacional, el kilogramo, no es una unidad adecuada porque los átomos tienen una masa muy muy pequeña. 00:02:38
Entonces necesitamos definir una nueva unidad. 00:02:49
¿Y qué es? ¿Cómo la defino? Pues a partir del isótopo 12 del carbono. 00:02:51
Bueno, sabes que los isótopos de un elemento son números con el mismo número atómico, mismo Z, mismo número de protones y distinto número másico, es decir, distinto A, distinto número de neutrones, ¿vale? 00:03:02
El isótopo 12 del carbono es el carbono que tiene como número másico 12, ¿vale? 00:03:21
Tiene Z igual a 6, número atómico igual a 6, por lo tanto tiene 6 protones. 00:03:29
Número másico A igual a 12, por lo tanto 12 menos 6 protones son 6 neutrones. 00:03:37
El isótopo 12 del carbono tiene 6 protones y 6 neutrones. 00:03:46
¿Y por qué se elige este isótopo para definir la masa atómica? Porque sí, es arbitrario, ¿vale? 00:03:50
Ahora, ¿cómo se define la unidad de masa atómica? Pues, se define de esta manera, la masa del carbono 12 partido por 12, y esto, lo que es esta masa, es una unidad de masa atómica, una UMA, ¿vale? 00:03:57
Si hacemos las cuentas con la masa de 6 protones y la masa de 6 neutrones, obtenemos que una unidad de masa atómica es 1,661 por 10 elevado a menos 27 kilogramos, ¿vale? 00:04:19
Esta es la unidad de masa atómica. 00:04:37
Si lo piensas, esto no es más que una nueva unidad, entonces cuando estemos trabajando con la masa de un átomo, voy a hacer ahora dos ejemplos, lo que vamos a hacer al final es un cambio de unidades, vamos a pasar de kilogramos a humas y de humas a kilogramos, ¿vale? 00:04:41
Los ejemplos que voy a hacer, pues son los que tengo aquí, ¿vale? 00:04:58
¿Vale? Ejemplo 1. Dice, calcula la masa del núcleo del átomo hierro 2656, ¿vale? Y exprésala en kilogramos y en humas. 00:05:02
Y como dato me dan la masa del protón y la masa del neutrón. ¿De acuerdo? 1,673 por 10 elevado a menos 27 kilogramos y 1,675 por 10 elevado a menos 27 kilogramos. 00:05:15
Las masas del protón y del neutrón. Vale, pues, ¿cómo se hace esto? Voy a hacer este ejemplo número uno. Me voy a venir aquí. 00:05:26
Primer ejemplo. La masa de este núcleo, ¿vale? La masa del núcleo es la masa de lo que hay en el núcleo, ¿no? De lo que hay allá, en el núcleo. 00:05:37
¿Qué letra más fea? En el núcleo. ¿Vale? La masa del núcleo es la masa de lo que hay en el núcleo. 00:06:00
Entonces, si en el núcleo tengo protones y neutrones, la masa del núcleo es la masa de todos los protones que tengo más la masa de todos los neutrones que tengo. 00:06:07
Si tengo tres de estos, lo que sea, me debo que sean protones, calcetines, bolígrafos azules o lo que sea, y dos de estos, la masa es la masa de esas tres azules más esas dos moradas. 00:06:16
Insisto, lo que sea. En nuestro caso, lo que sea son protones y neutrones. Espero que se entienda. 00:06:38
Entonces, en el ejemplo primero, tengo la masa del núcleo de este átomo hierro, que tiene número atómico 26 y número másico 56. 00:06:45
Este es el número másico, el de arriba, y el de abajo es el número atómico. 00:06:57
Por lo tanto, número de protones, 26, porque Z es 26, número de neutrones será, si el número másico es la suma de protones y neutrones, 00:07:01
¿Vale? A es número de protones más el número de neutrones, pues el número de neutrones será el número másico, 56, menos el número de protones, menos el número atómico, es decir, menos 26, ¿vale? Y esto es 30. 00:07:20
Entonces, el hierro 2656, el isótopo de hierro 56, tiene 26 protones y 30 neutrones. 00:07:37
Por lo tanto, la masa de este núcleo será la masa de 26 protones más la masa de 30 neutrones. 00:07:48
¿Cómo se expresa esto? De la siguiente manera. Hay que expresarlo así. 00:07:56
Diré, la masa de este núcleo, 26, 56, este es el símbolo, será 26 veces por la masa del protón, lo voy a poner así, porque hay 26 protones, más 30 veces la masa del neutrón. 00:07:59
Es decir, la masa de todos los protones más la masa de todos los neutrones que hay en este núcleo de hierro, ¿de acuerdo? 00:08:21
Pues como yo sé, porque es un dato, las masas del protón y del neutrón, lo que tengo que hacer es sustituir. 00:08:29
26 por 1,673 por 10 elevado a menos 27 más 30 por 1,675 por 10 elevado a menos 27. 00:08:38
Y aquí puedes decir, ¡ah, qué fácil! Sí, es bastante fácil, pero ahora tienes que hacer esta operación con la calculadora y la tienes que hacer bien. 00:08:52
Entonces lo que tienes que hacer es practicar bien con la calculadora porque no es tan sencillo utilizarla. 00:09:00
Nos equivocamos más de lo que parece, ¿vale? 00:09:05
Si haces bien esta operación te va a salir 9,37 por 10 elevado a menos 26 kilogramos. 00:09:07
Ya tengo la masa del hierro en kilogramos, ¿vale? Y ahora la tengo que expresar en U+, en unidades de masa atómica. Pues lo que tengo que hacer es un cambio de unidades. Es un cambio de unidades, insisto. 00:09:17
Te acabo de explicar, te acabo de contar que una unidad de masa atómica es la doceava parte de la masa de carbono 12, ¿vale? 00:09:37
Y esto es una UMA igual a 1,661 por 10 elevado a menos 27 kilogramos. 00:09:51
Pues este es el cambio de unidades que tengo que hacer. Entonces tengo 9,37 por 10 elevado a menos 26 kilogramos y ahora hago un cambio de unidades con un factor de conversión. 00:10:00
Entonces tengo kilogramos en el numerador arriba, tengo que ponerlos en el denominador y quiero unidades U más, unidades de masa atómica en el numerador. 00:10:12
La equivalencia es una UMA igual a 1,661 por 10 elevado a menos 27 kilogramos. 00:10:25
Kilogramos multiplicando y dividiéndose va y me queda 9,37 por 10 elevado a menos 26 por 1 partido 1,661 por 10 elevado a menos 27. 00:10:36
Y esto es igual a 56,44, la unidad que me queda, u más. 00:10:50
Se puede poner u más, u, m, a, s, o se puede poner, puedes poner una u a secas, ¿vale? 00:10:59
Puedes poner una u también, es correcto. 00:11:07
Vale, ejemplo 1, pues ya está hecho. 00:11:11
Y el ejemplo 2 se hace igual. 00:11:13
Lo voy a hacer también. 00:11:16
Voy a ir un poquito más rápido. 00:11:18
Ejemplo 2. Calculo la masa del núcleo del átomo de sodio 23. 00:11:20
Vale. Este es el átomo. 00:11:25
En este núcleo, vale, hemos dicho, según lo que tenemos, número atómico, 11. 00:11:32
Por lo tanto, número de protones, 11. 00:11:38
Número másico, 23. 00:11:42
Por lo tanto, número de neutrones, 23 menos 11 igual a 12 neutrones. 00:11:45
¿Vale? 00:11:52
Entonces ya puedo decir, la masa de este núcleo del átomo de sodio será 11 protones por la masa de un protón más 12 neutrones por la masa de un neutrón. 00:11:52
Hago esta operación. 11 por 1,673 por 10 elevado a menos 27 más 12 por 1,675 por 10 elevado a menos 27. 00:12:10
Aquí, como decía, con cuidado con la calculadora porque hay que aprender a utilizarla. 00:12:25
Y esto es 3,85 por 10 elevado a menos 26 kilogramos. 00:12:29
3,85 por 10 elevado a menos 26 kilogramos. 00:12:40
Y ahora voy a expresarlo en U más. 00:12:47
La unidad de masa atómica es la doceava parte de la masa del carbono 12. 00:12:49
Y es 1,661 por 10 elevado a menos 27. 00:12:54
Entonces tengo kilogramos en el numerador, kilogramos en el denominador U más, en el numerador. 00:12:58
Una UMA igual a 1,661 por 10 elevado a menos 27 kilogramos. 00:13:06
Kilogramos multiplicando y dividiendo se va y me queda 3,85 por 10 elevado a menos 26 por 1 partido 1.661 por 10 elevado a menos 27. 00:13:12
Y esto es 23,18 U más, ¿vale? 23,18 unidades de masa atómica. 00:13:31
Pues no tiene más este tipo de ejercicios, no tiene más. Un truco o cómo saber si lo hemos hecho bien o sobre todo si no lo hemos hecho mal. Fíjate en el resultado, 23,18 humas. 00:13:39
Y fíjate en el número másico del sodio, sodio 23, ¿vale? 00:13:56
La masa atómica tiene que salir de el numerito, tiene que ser un poco mayor que el número másico, un poco mayor. 00:14:05
Fíjate en el ejemplo número 1, que era hierro, 26, 56. 00:14:12
¿Veis que el número másico es 56 y la masa atómica ha salido, pues, un poquito más, 56,44. 00:14:19
El número tiene que ser un poquito mayor. 00:14:26
Si te sale la unidad de masa atómica, la unidad de masa atómica, la masa atómica en UMAS te sale menor que el número másico, imagina que al calcular la masa del hierro 56 me sale 53, me he equivocado seguro, ¿vale? Ahí he hecho algo mal. 00:14:27
Bueno, pues como te decía, no tiene más. Practica y hasta luego. 00:14:46
Subido por:
Guillermo M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
194
Fecha:
1 de diciembre de 2020 - 21:38
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SOR JUANA DE LA CRUZ
Duración:
14′ 53″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1092x614 píxeles
Tamaño:
57.24 MBytes

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