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Enunciado

Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 43.Exercícios - Ex. 45

No início da Seção 43.7, é dada uma equação de um processo de fissão em que o 235 U é fixado por um nêutron e passa por fissão para produzir 144 B a , 89 K r e três neutros . As massas medidas desses isótopos são 235,0086649   u ( 235 U ), 143,922953   u ( 144 B a ), 88,917630   u ( 89 K r ) e 1,0086649   u (nêutron). a)Calcule a energia em ( M e V ) libera em cada reação de fissão. b)Calcule a energia liberada por grama de 235 U , em   M e V / g .

Passo 1

letra a)

Para determinarmos a energia liberada em cada reação de fissão, precisamos descobrir a variação de massa, e para isso, precisamos da equação:

92 235 U + 0 1 n   → 56 144 B a + 36 89 K r + 3 0 1 n

Passo 2

A variação de massa será:

Δ m = m 92 235 U + m 0 1 n - m 56 144 B a + m 36 89 K r + 3 m 0 1 n

Δ m   =   235.043930   + 1.0086649   − 143.922953   −   88.917630   −   3 ( 1.0086649 )

Δ m = 0,1860   u

Passo 3

A energia então será:

E = Δ m ⋅ ( 931.5   M e V / u )

E = 173.3   M e V

Passo 4

letra b)

O número de núcleos de 235 U por grama é:

n = 1 ⋅ 10 - 3   k g m 235 U

n = 1 ⋅ 10 - 3   k g 235 ⋅ 1,67 ⋅ 10 - 27

n = 2,55 ⋅ 10 21   n ú c l e o s / g r a m a

Passo 5

A energia por grama será:

E = n 173.3   M e V / n ú c l e o s

E = 2,55 ⋅ 10 21   n ú c l e o s / g r a m a 173.3   M e V / n ú c l e o s

E = 4,42 ⋅ 10 23   M e V / g

Resposta

letra a) E = 173.3   M e V

letra b) E = 4,42 ⋅ 10 23   M e V / g

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