En una esfera pequeña de plomo con masa de 9.00 g se colocan electrones excedentes, de modo que su carga neta es de - 4.20x109 C. a. ¿Cuál es el número de electrones excedentes en la esfera? b. ¿Cuántos electrones excedentes hay por átomo de plomo? El número atómico del plomo es 82, y su masa atómica es de 207 g/mol
Respuestas a la pregunta
Datos:
9 g de plomo
- 4.20x109 C
- a. ¿Cuál es el número de electrones excedentes en la esfera?
Sabemos que la carga de un electrón equivale a : −1,6 × 10−19 C. De tal modo que sí tenemos - 4.20x109 C la cantidad de electrones será igual a:
Electrones = −1,6 × 10−19 C./ - 4.20x109 C = 3.8*10²⁷ electrones. aproximadamente.
- b. ¿Cuántos electrones excedentes hay por átomo de plomo?
La cantidad de átomos de plomos es:
Mol de plomo = 9g /207 g/mol = 0.04 Mol.
Cada mol contiene 6.022*10²³ átomos, entonces:
átomos de plomo = 6.022*10²³ *0.04 = 2.41*10²²
Cantidad de electrones por átomo = 3.8*10²⁷/ 2.41*10²² = 157 754 electrones.
En la esfera pequeña de plomo hay un número excedente de electrones de 2.6227x10^18, y por cada átomo de plomo exceden 1x10^6 electrones.
a) Número de electrones excedentes en la esfera.
La carga neta en la esfera de plomo es:
Q = - 4.20x10^9 C
donde el valor negativo indica que hay un exceso de electrones y el valor es igual a la suma de todas las cargas de los electrones. Cada electrón tiene una carga de:
e = 1.6020x10^-19 C
Para calcular el número de electrones dividimos la carga neta de la esfera Q entre la carga de cada electrón e:
Ne = Q/e =2.6227x10^18 electrones
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b) Número de electrones excedentes por átomo.
Se debe determinar el numero de átomos. Primero se determina el número de moles M:
M = (9 g) / (207 g/mol) = 0.0435
Ahora por cada mol hay 6.022x10^23 átomos, en la esfera hay:
N° átomos = 0.0435 * 6.022x10^23 = 2.6183x10^22
Dividimos el número de electrones totales obtenidos e a) entre el número de átomos:
N° electrones por átomo = Ne / N° átomos
N° electrones por átomo = 2.6227x10^18 / 2.6183x10^22
N° electrones por átomo = 1x10^6 electrones
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