[Natuurkunde] Elektronen en Coulomb omrekenen

[DaVinci]

Een koperen blokje heeft een massa van 150g. Bereken het aantal elektronen in het blokje. Hoeveel % van de elektronen moeten aan het blokje onttrokken worden opdat het een lading zou krijgen van + 10 microC.

M : 63.5 g/mol

Ik dacht eerst n te bereken, dit getal maal de constante van avogadro en dan maal zijn groepsnummer (aantal elek.). Maar hoe weet ik nu hoeveel % ik moet onttrekken?

Groetjes

[StrangeQuark]

1 mol electronen is 1 faraday en dat is 96.485 kilo-Coulomb, 1 Coulomb is dus gelijk aan 1.036 × Na × 10^-5 deeltjes. (Waar Na het getal van Avogadro is).

http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb

Je koper is natuurlijk ongeladen. Je kan nu uitrekenen hoeveel electronen een lading van 10 micro C kunnen genereren, en je weet hoeveel electronen er in het blokje van 150 gram zitten. Als je dit nou op elkaar deelt en met 100% vermenigvuldigt dan weet je het percentage electronen wat je moet verwijderen.

[Jan van de Velde]

Je kent het aantal koperatomen in je blokje (n mol). Elk atoom heeft 2 elektronen in de geleidingsband zitten (2n mol). 1 coulomb staat gelijk aan de lading van 6,25.10¹⁸ elektronen. Stel voor de eenvoud dus dat 10 mC gelijk staat aan 6,25.10¹⁶ elektronen.

Welk deel is dat van die 2n mol elektronen? x 100=%

Die Faraday geldt toch maar voor eenwaardige ionen? Trouwens, maakt het eigenlijk wat uit?

[StrangeQuark]

Jan, micro is 10^-6e, dus je moet er 6.25.10^13e van maken. Verder is het in deze vraag niet echt belangrijk uit welke valentieband het onttrokken wordt toch? Het is fysisch gezien de enige mogelijkheid, maar het gaat om het percentage van alle electronen en dat betekent 29 electronen per coper atoom. Het hangt een beetje van de vraagstelling af denk ik, maar zoals ik het nu lees, zou ik zeggen het percentage van het totaal.

[Jan van de Velde]

micro is niet milli....vraag verkeerd overgenomen op kladblaadje

Voor de rest hangt het er vanaf hoe je de vraag leest inderdaad. Letterlijk gelezen is het inderdaad 29 elektronen per koperatoom, en dan zou het dus niet gaan om hoeveel elektronen je er uit zou kunnen trekken. Die andere 27 wordt een beetje moeilijk trekken, en vind ik daarom in een ladingsommetje een beetje verdacht.

[StrangeQuark]

Snap ik, ben ik ook met je eens, maar voor de rest is het nu toch wel op te lossen toch DaVinci?

Dat laatste of je het nou met 29 of met 2 electronen maal het aantal mol coper atomen vergelijkt, maakt niet zoveel uit kwa rekenwerk.

[Kris Hauchecorne]

Volgens mijn handboek fysica heeft koper ongeveer 1 vrij elektron per atoom.

[Jan van de Velde]

Kris Hauchecorne schreef:

Volgens mijn handboek fysica heeft koper ongeveer 1 vrij elektron per atoom

klopt wij zaten hier vrolijk een en ander door elkaar te gooien met bindingselektronen ( Cu²⁺). Koper heeft 29 elektronen, dus de 1e, 2e en 3e schil zijn gevuld met respectievelijk 2, 8 en 18 elektronen. Dan zit er nog eentje in de 4e schil........

overigens vond ik op verschillende sites dit cijfer:

Copper has a free-electron density of 8.45 × 10²² . cm^-3