Wie kann ich die Dichte eines Wasserstoffkerns und eines Wasserstoffatoms berechnen?

Antworten:

Sie verwenden die Formel für die Dichte und die veröffentlichten Radien, um die Dichten zu berechnen. Die Werte sind $6.70 × 10^14"kg/dm"^3$ und $2.7"kg/dm"^3$ .

Erläuterung:

Die zu verwendenden Formeln sind

$"Density" = "mass"/"volume"$ or $ρ = m/V$ und

$V = (4/3)πr^3$

Wasserstoffkerne

Ein Wasserstoffkern ist ein Proton und die Masse eines Protons ist $1.67 × 10^(-27)"kg"$ .

Der aktuellste Wert für den Radius eines Protons ist $8.41 × 10^(-16)"m"$ .

$V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(8.41 × 10^-16"m")^3 = 2.49 × 10^(-45)"m"^3$

$ρ = m/V = (1.67 × 10^(-27)"kg")/(2.49 × 10^(-45)"m"^3)= 6.70 × 10^17"kg/m"^3 = 6.70 × 10^14"kg/dm"^3$

H-Atome

Die Masse eines Wasserstoffatoms ist $1.67 × 10^(-27)"kg"$ .

Der Radius eines Wasserstoffatoms, berechnet mit Hilfe von selbstkonsistenten Feldfunktionen, beträgt $"53 pm"$ or $53 × 10^(-12)"m"$ .

$V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(53 × 10^(-12)"m")^3 = 6.24 × 10^(-31)"m"^3$

$ρ = m/V = (1.67 × 10^(-27)"kg")/(6.24 × 10^(-31)"m"^3) = 2.7 × 10^3"kg/m"^3 = "2.7 kg/dm"^3$