Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Problemas - Ex. 77

77- O cloreto de sódio ( N a C l , sal de cozinha comum) é composto de íons positivos de sódio ( N a + ) e íons negativos de cloro ( C l - ) .

( a ) Calcule o módulo da força de atração entre uma carga puntiforme constituída pela mesma massa e carga total dos íons N a + existentes em 0.100   m o l de N a C l , a uma distância 2.0   c m de outra carga puntiforme de mesmo módulo, constituída pela mesma massa e carga total dos íons C l - existentes.

( b ) Supondo que a carga puntiforme positiva da parte ( a ) seja mantida fixa e que a carga puntiforme negativa seja liberada do repouso, qual será sua aceleração? (Veja o apêndice D para as massas atômicas necessárias.)

( c ) Parece razoável que os íons em N a C l possam ser separados dessa forma? Por quê? (De fato, quando o cloreto de sódio se dissolve na água, ele se quebre em íons N a + e C l - . Entretanto, neste caso, forças elétricas adicionais são exercidas pela água.)

Passo 1

Tanto cloro quanto sódio são constituídas das cargas elementares chamadas prótons e elétrons, a polaridade do sódio diz que ele tem mais cargas positivas e a polaridade do cloro que tem mais cargas negativas, logo o número de partículas no sódio para a letra a será de:

q N A = 0.1 × 6.023 × 10 23 × 1.6 × 10 - 19 = 9.637 × 10 3 C

Pois o número de elétrons é dado por N = n N a onde n é o número de mols e N a a quantidade de um mol que é 6.023 × 10 23 .

E para o cloro teremos:

q C l = 9.637 × 10 3 C

Pois é dito que tem a mesma carga. Logo a força elétrica total será:

F e l = K Q 2 d 2 = 9 × 10 9 × 9.637 × 10 3 2 2 × 10 - 2 2 = 2.09 × 10 21   N

Uma força absurdamente forte.

Passo 2

Pela tabela periódica do apêndice D vemos que o cloro tem uma massa atômica de 35.453 × 10 - 3   k g / m o l (pois o próprio apêndice informa que o valor abaixo do elemento está em grama por mol), então a massa dessa partícula que está livre será de:

m = 0.1 × 35.453 × 10 - 3 = 3.545 × 10 - 3   k g

Logo a aceleração pela lei de Newton será:

F = m a

a = F m = 2.09 × 10 21 3 . 545 × 10 - 3 = 5.9 × 10 23 m s 2

Passo 3

Para a letra c não é nem um pouco razoável que aja a quebra da molécula pois a força de atração entre elas é imensa. E a água não será capaz de separar os dois átomos, o que ele faz é diluir (espalhar) a distância entre as moléculas não entre os átomos.

Resposta

a ) 2.09 × 10 21   N  

b )   5.9 × 10 23 m s 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma carga de 10,0 nC está localizada na posição (x, y) (2,0 cm, 1,0 cm). Em que posições (x, y) o campo elétrico é expresso por - 225.000 ı ^ N C ? 161.000 ı ^ - 80.500 j ^ N C ? 28.800 t ^ + 21.600 j
Uma carga puntiforme de +8,75μ C está colada em uma mesa horizontal com atrito desprezível. Ela está atada a uma carga puntiforme de -6,5μ C por um por um fio leve, não condutor, de 2,5c m . Um campo
Um próton é projetado para o interior de um campo elétrico uniforme que aponta verticalmente para cima e possui módulo E. A velocidade inicial do próton possui módulo v 0 e sua direção forma um ângulo
Suponha que lhe tenha sido dada como tarefa determinar o módulo e a orientação do campo elétrico em um determinado ponto no espaço. Descreva passo a passo um procedimento por meio do qual você faria i
Copie a FIGURA Q27.2 em uma folha. Em cada item, desenhe um ponto ou vários pontos sobre a figura a fim de mostrar qualquer posição ou posições (que não sejam infinitamente distantes) onde E → = 0 → .