Hoe het massagetal te vinden

Als je een bepaalde massa van een verbinding hebt, kun je het aantal mol berekenen. Omgekeerd, als je weet hoeveel mol van de verbinding je hebt, kun je de massa ervan berekenen. Voor beide berekeningen moet u twee dingen weten: de chemische formule van de verbinding en de massagetallen van de elementen waaruit deze bestaat. Het massagetal van een element is uniek voor dat element en staat direct onder het symbool van het element in het periodiek systeem. Het massagetal van een element is niet hetzelfde als het atoomnummer.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het atomaire massagetal van elk element verschijnt onder zijn symbool in het periodiek systeem. Het wordt weergegeven in atomaire massa-eenheden, wat overeenkomt met gram/mol.

Elk element wordt gekenmerkt door een uniek aantal positief geladen protonen in zijn kern. Waterstof heeft bijvoorbeeld één proton en zuurstof heeft er acht. Het periodiek systeem is een rangschikking van de elementen volgens toenemend atoomnummer. De eerste invoer is waterstof, de achtste is zuurstof enzovoort. De plaats die een element inneemt in het periodiek systeem is een directe indicatie van zijn

Naast protonen bevatten de kernen van de meeste elementen ook neutronen. Deze fundamentele deeltjes hebben geen lading, maar ze hebben ongeveer dezelfde massa als protonen, dus ze moeten worden opgenomen in de atomaire massa. De atomair massagetal is de som van alle protonen en neutronen in de kern. Het waterstofatoom kan een neutron bevatten, maar meestal niet, dus het massagetal waterstof is 1. Zuurstof daarentegen heeft een gelijk aantal eiwitten en neutronen, wat het massagetal verhoogt tot 16. Door het massagetal van een element af te trekken van zijn atomaire massa, krijg je het aantal protonen in zijn kern.

De beste plaats om het atomaire massagetal van een element te zoeken is in het periodiek systeem. Het wordt weergegeven onder het symbool voor het element. Je zou verbijsterd kunnen zijn door het feit dat in veel versies van het periodiek systeem dit nummer bevat: een decimale breuk, die je niet zou verwachten als hij was afgeleid door simpelweg protonen toe te voegen en neutronen.

De reden hiervoor is dat het weergegeven getal het relatieve atoomgewicht is, dat wordt afgeleid van alle natuurlijk voorkomende isotopen van het element gewogen met het percentage van elk dat optreedt. Isotopen worden gevormd wanneer het aantal neutronen in een element groter of kleiner is dan het aantal protonen. Sommige van deze isotopen, zoals koolstof-13, zijn stabiel, maar sommige zijn onstabiel en vervallen na verloop van tijd tot een stabielere toestand. Dergelijke isotopen, zoals koolstof-14, zijn radioactief.

Vrijwel alle elementen hebben meer dan één isotoop, dus elk heeft een atomaire massa die een decimale breuk bevat. De atoommassa van waterstof die in het periodiek systeem wordt vermeld, is bijvoorbeeld 1,008, die voor koolstof is 12,011 en die voor zuurstof is 15,99. Uranium, met atoomnummer 92, heeft drie natuurlijk voorkomende isotopen. De atoommassa is 238.029. In de praktijk ronden wetenschappers het massagetal meestal af op het dichtstbijzijnde gehele getal.

De eenheden voor atomaire massa zijn in de loop der jaren verfijnd en tegenwoordig gebruiken wetenschappers de verenigde atomaire massa-eenheid (amu, of gewoon u). Het is gedefinieerd als gelijk aan precies een twaalfde van de massa van een ongebonden koolstof-12-atoom. Per definitie is de massa van één mol van een element, of het getal van Avogadro (6,02 x 10²³) van atomen, is gelijk aan de atoommassa in gram. Met andere woorden, 1 amu = 1 gram/mol. Dus als de massa van één waterstofatoom 1 amu is, is de massa van één mol waterstof 1 gram. De massa van één mol koolstof is dus 12 gram en die van uranium is 238 gram.