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 0.100m o l de N a C l , a uma distância 2.0c 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.)

a ) 2.09 × 10 21N b )5.9 × 10 23 m s 2

Enunciado

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

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

Calcule o módulo da força de atração entre uma carga puntiforme constituída pela mesma massa e carga total dos íons existentes em de , a uma distância de outra carga puntiforme de mesmo módulo, constituída pela mesma massa e carga total dos íons existentes.

Supondo que a carga puntiforme positiva da parte 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.)

Parece razoável que os íons em possam ser separados dessa forma? Por quê? (De fato, quando o cloreto de sódio se dissolve na água, ele se quebre em íons e . 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 será de:

Pois o número de elétrons é dado por onde é o número de mols e a quantidade de um mol que é .

E para o cloro teremos:

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

Uma força absurdamente forte.

Passo 2

Pela tabela periódica do apêndice vemos que o cloro tem uma massa atômica de (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:

Logo a aceleração pela lei de Newton será:

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

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