Ejercicio 5 - Carga eléctrica, electrización y cuantización de la carga

Un pequeño bloque de cobre tiene una masa de 8 g, si el número atómico de este elemento es 29 y su masa molar es de 63.54 g. 

Determinar:

a) La carga total positiva en el bloque

b) La carga total negativa en el bloque

Datos:

$$m=8\ g$$

$$Numero\ atomico=29$$
$$PM=63.54\ g$$

Solución

Primero calculamos el número de moles que contiene el bloque de cobre

$$numero\ de\ moles=\frac{m}{PM}$$

$$numero\ de\ moles=\frac{8\ g}{63.54\ g}=0.1259\ mol$$

Ahora calculamos el número de átomos del bloque de cobre

$$Numero\ de\ atomos=\left(numero\ de\ moles\right)\left(numero\ de\ avogadro\right)$$

$$Numero\ de\ atomos=\left(0.1259\ mol\right)\left(6.022\times{10}^{23}\ {mol}^{-1}\right)$$

$$\rightarrow\ Numero\ de\ atomos=7.58\times{10}^{22}$$

Para determinar la carga total positiva o negativa tenemos la siguiente formula

$$Q+=\left(numero\ de\ atomos\right)\left(numero\ de\ protones/atomo\right)\left(carga\ electrica\ del\ proton\right)$$

$$Q-=\left(numero\ de\ atomos\right)\left(numero\ de\ electrones/atomo\right)\left(carga\ electrica\ del\ electron\right)$$

Entonces

a)

$$Q+=\left(7.58\times{10}^{22}\ atomos\right)\left(\frac{29\ protones}{1\ atomo}\right)\left(\frac{1.6\times{10}^{-19}\ Coulomb}{1\ proton}\right)$$

$$Q+=351712\ Coulombs$$

b)

$$Q-=\left(7.58\times{10}^{22}\ atomos\right)\left(\frac{29\ electrones}{1\ atomo}\right)\left(\frac{1.6\times{10}^{-19}\ Coulomb}{1\ electron}\right)$$

$$Q-=-351712\ Coulombs$$