Question

α粒子与金原子核发生对心碰撞时，能够接近金原子核中心的最小距离为2.0×10^-14 m，已知金的摩尔质量为0.197 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×10²3 mol^-1，试估算金原子核的平均密度是多少？????

Answer 1

9.8×10¹⁵ kg/m³?

解析：1 mol任何物质都含有N_A=6.02×10²³个原子或者分子，其摩尔质量M恒等于N_A个原子或者是分子质量m的总和，据此可求出一个分子(或原子)的质量把上述思路用于本题，一个金原子的质量为代入数据计算得m=3.3×10^-25 kg，金原子核几乎集中了金原子的全部质量，故可以认为金原子核的质量近似等于金原子的质量，如果把金原子核想象成一个球体，由α粒子能够接近金原子核中心的最小距离可推知:金原子核的半径不会大于这一最小距离.综合上述两点，便可求出金原子的平均密度不会小于此值，即代入数据计算得:ρ=9.8×10¹⁵ kg/m³.