Atommasse

Eine Atommasse (Symbol: _ma) ist die Masse eines einzelnen Atoms eines chemischen Elements. Sie umfasst die Massen der 3 subatomaren Teilchen, aus denen ein Atom besteht: Protonen, Neutronen und Elektronen.

Die Atommasse kann in Gramm ausgedrückt werden. Da jedoch jedes Atom eine sehr kleine Masse hat, ist dies nicht sehr hilfreich. Stattdessen wird die Atommasse in vereinheitlichten atomaren Masseneinheiten ausgedrückt (Einheitensymbol: u). 1 Atommasseneinheit ist definiert als 1/12 der Masse eines einzelnen Kohlenstoff-12-Atoms. 1 u hat einen Wert von 1,660 539 066 60(50) × 10-27 kg.

Ein Kohlenstoff-12-Atom hat eine Masse von 12 u. Da die Elektronen so leicht sind, kann man sagen, dass die Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms aus 6 Protonen und 6 Neutronen besteht. Da die Massen von Protonen und Neutronen fast genau gleich sind, können wir sagen, dass sowohl Protonen als auch Neutronen eine Masse von etwa 1 u haben. Daher können wir einen groben Wert für die Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten erhalten, indem wir die Summe der Anzahl der Protonen und der Anzahl der Neutronen im Kern berechnen, die als Massenzahl bezeichnet wird. Die Atommasse eines Atoms liegt in der Regel innerhalb von 0,1 u von der Massenzahl.

Die Anzahl der Protonen, die ein Atom hat, bestimmt, um welches Element es sich handelt. Die meisten Elemente in der Natur bestehen jedoch aus Atomen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen. Ein Atom eines Elements mit einer bestimmten Anzahl von Neutronen wird als Isotop bezeichnet. Zum Beispiel hat das Element Chlor zwei gemeinsame Isotope: Chlor-35 und Chlor-37. Beide Isotope des Chlors haben 17 Protonen, aber Chlor-37 hat 20 Neutronen, 2 Neutronen mehr als Chlor-35, das 18 hat. Jedes Isotop hat seine eigene Atommasse, die als Isotopenmasse bezeichnet wird. Im Falle von Chlor hat Chlor-35 eine Masse von etwa 35 u und Chlor-37 eine Masse von etwa 37 u.

Wie oben erwähnt, ist zu beachten, dass die Atommasse eines Atoms nicht mit seiner Massenzahl übereinstimmt. Die Massenzahl (Symbol: A) eines Atoms ist die Summe aus der Anzahl der Protonen und der Anzahl der Neutronen im Kern. Massenzahlen sind immer ganze Zahlen ohne Einheiten. Auch die relative Isotopenmasse ist nicht dasselbe wie die Isotopenmasse, und die relative Atommasse (auch Atomgewicht genannt) ist nicht dasselbe wie die Atommasse.

Eine relative Isotopenmasse ist die Masse eines Isotops relativ zu 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms. Mit anderen Worten, eine relative Isotopenmasse gibt an, wie oft ein Isotop eines Elements schwerer ist als ein Zwölftel der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms. Das Wort relativ in relativer Isotopenmasse bezieht sich auf diese Skalierung relativ zu Kohlenstoff-12. Die relative Isotopenmasse ähnelt der Isotopenmasse und hat genau denselben numerischen Wert wie die Isotopenmasse, wenn die Isotopenmasse in atomaren Masseneinheiten ausgedrückt wird. Im Gegensatz zur Isotopenmasse haben relative Isotopenmassenwerte jedoch keine Einheiten.

Wie die relative Isotopenmasse ist eine relative Atommasse (Symbol: _Ar) ein Verhältnis ohne Einheiten. Eine relative Atommasse ist das Verhältnis der durchschnittlichen Masse pro Atom eines Elements aus einer bestimmten Probe zu 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms. Wir finden die relative Atommasse einer Elementprobe, indem wir den nach der Häufigkeit gewichteten Mittelwert der relativen Isotopenmassen berechnen. Um zum Beispiel das Chlor-Beispiel von oben fortzusetzen, wenn in einer Chlor-Probe 75% Chlor-35 und 25% Chlor-37 enthalten sind,

Fragen und Antworten

F: Was ist die Atommasse?

A: Die Atommasse (Symbol: ma) ist die Masse eines einzelnen Atoms eines chemischen Elements. Sie umfasst die Massen der 3 subatomaren Teilchen, aus denen ein Atom besteht: Protonen, Neutronen und Elektronen.

F: Wie wird die Atommasse ausgedrückt?

A: Die Atommasse kann in Gramm ausgedrückt werden, wird aber normalerweise in einheitlichen Atommasseneinheiten (Einheitssymbol: u) angegeben. 1 Atommasseneinheit ist definiert als 1/12 der Masse eines einzelnen Kohlenstoff-12-Atoms.

F: Wie groß ist die Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms?

A: Ein Kohlenstoff-12-Atom hat eine Masse von 12 u.

F: Wodurch wird bestimmt, welches Element ein Atom ist?

A: Die Anzahl der Protonen, die ein Atom hat, bestimmt, welches Element es ist.

F: Was sind Isotope?

A: Die meisten Elemente in der Natur bestehen aus Atomen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen. Ein Atom eines Elements mit einer bestimmten Anzahl von Neutronen wird als Isotop bezeichnet.

Q:Was ist der Unterschied zwischen der Atommasse und der Massenzahl?

A:Die Atommasse eines Atoms liegt in der Regel innerhalb von 0,1 u der Massenzahl, die die Gesamtzahl der im Kern vorhandenen Protonen und Neutronen ohne Einheit angibt.