So finden Sie die Massenzahl

Wenn Sie eine bestimmte Masse einer Verbindung haben, können Sie die Anzahl der Mole berechnen. Umgekehrt, wenn Sie wissen, wie viele Mol der Verbindung Sie haben, können Sie ihre Masse berechnen. Für beide Berechnungen müssen Sie zwei Dinge wissen: die chemische Formel der Verbindung und die Massenzahlen der Elemente, aus denen sie besteht. Die Massenzahl eines Elements ist für dieses Element eindeutig und wird im Periodensystem direkt unter dem Symbol des Elements aufgeführt. Die Massenzahl eines Elements ist nicht gleich seiner Ordnungszahl.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Atommassenzahl jedes Elements erscheint unter seinem Symbol im Periodensystem. Es ist in atomaren Masseneinheiten aufgeführt, die Gramm/Mol entsprechen.

Jedes Element zeichnet sich durch eine einzigartige Anzahl von positiv geladenen Protonen in seinem Kern aus. Wasserstoff hat beispielsweise ein Proton und Sauerstoff hat acht. Das Periodensystem ist eine Anordnung der Elemente nach aufsteigender Ordnungszahl. Der erste Eintrag ist Wasserstoff, der achte ist Sauerstoff und so weiter. Der Platz, den ein Element im Periodensystem einnimmt, ist ein unmittelbarer Hinweis auf seine

Neben Protonen enthalten die Kerne der meisten Elemente auch Neutronen. Diese fundamentalen Teilchen haben keine Ladung, aber sie haben ungefähr die gleiche Masse wie Protonen, also müssen sie in die Atommasse aufgenommen werden. Das Atommassenzahl ist die Summe aller Protonen und Neutronen im Kern. Das Wasserstoffatom kann ein Neutron enthalten, aber normalerweise nicht, daher beträgt die Massenzahl von Wasserstoff 1. Sauerstoff hingegen hat eine gleiche Anzahl von Proteinen und Neutronen, was seine Massenzahl auf 16 erhöht. Wenn Sie die Massenzahl eines Elements von seiner Atommasse abziehen, erhalten Sie die Anzahl der Protonen in seinem Kern.

Die Ordnungszahl eines Elements lässt sich am besten im Periodensystem suchen. Es wird unter dem Symbol für das Element angezeigt. Sie werden vielleicht überrascht sein, dass diese Zahl in vielen Versionen des Periodensystems enthält ein Dezimalbruch, den Sie nicht erwarten würden, wenn er einfach durch Addition von Protonen und Neutronen.

Der Grund dafür ist, dass die angezeigte Zahl das relative Atomgewicht ist, das abgeleitet wird aus allen natürlich vorkommenden Isotopen des Elements, gewichtet mit dem jeweiligen Prozentsatz tritt ein. Isotope entstehen, wenn die Zahl der Neutronen in einem Element größer oder kleiner als die Zahl der Protonen ist. Einige dieser Isotope, wie Kohlenstoff-13, sind stabil, andere jedoch instabil und zerfallen mit der Zeit in einen stabileren Zustand. Solche Isotope wie Kohlenstoff-14 sind radioaktiv.

Praktisch alle Elemente haben mehr als ein Isotop, daher hat jedes eine Atommasse, die einen Dezimalbruch enthält. Zum Beispiel beträgt die Atommasse von Wasserstoff im Periodensystem 1,008, die von Kohlenstoff 12,011 und die von Sauerstoff 15,99. Uran mit der Ordnungszahl 92 hat drei natürlich vorkommende Isotope. Seine Atommasse beträgt 238.029. In der Praxis runden Wissenschaftler die Massenzahl normalerweise auf die nächste ganze Zahl.

Die Einheiten für die Atommasse wurden im Laufe der Jahre verfeinert, und heute verwenden Wissenschaftler die einheitliche Atommasseneinheit (amu oder einfach u). Es entspricht genau einem Zwölftel der Masse eines ungebundenen Kohlenstoff-12-Atoms. Per Definition ist die Masse eines Mols eines Elements oder die Avogadro-Zahl (6,02 x 10²³) von Atomen, ist gleich seiner Atommasse in Gramm. Mit anderen Worten, 1 amu = 1 Gramm/Mol. Wenn also die Masse eines Wasserstoffatoms 1 amu beträgt, beträgt die Masse eines Mol Wasserstoffs 1 Gramm. Die Masse eines Mols Kohlenstoff beträgt also 12 Gramm, die von Uran 238 Gramm.