Meer dan 99,9 procent van de massa van een atoom bevindt zich in de kern. De protonen en neutronen in het centrum van het atoom zijn ongeveer 2000 keer zwaarder dan de elektronen die eromheen draaien. Omdat de elektronen in vergelijking zo licht zijn, vertegenwoordigen ze slechts een kleine fractie van een procent van het totale gewicht van het atoom.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het grootste deel van de massa van een atoom bevindt zich in de kern.
Massa's van de deeltjes
Individuele atomen hebben extreem kleine massa's, en daaruit volgt dat de deeltjes waaruit een atoom bestaat nog kleinere massa's hebben. Een proton weegt bijvoorbeeld 1.673 x 10-24 g. Het neutron is met 1.675 x 10. iets zwaarder-24 g. Een elektron is veel lichter, namelijk 9,11 x 10-28 g.
Deeltjes: hoeveel en waar
Elektrisch neutrale atomen hebben een gelijk aantal protonen en elektronen. De lading op elk elektron is dezelfde hoeveelheid als op het proton, zij het met tegengestelde tekens. Protonen hebben een positieve lading; elektronen zijn negatief. Het aantal neutronen is iets moeilijker te definiëren, omdat het zelfs voor atomen van hetzelfde element verschillend kan zijn. Koolstof-12 heeft bijvoorbeeld zes protonen en zes neutronen; de radioactieve koolstof-14-kern heeft zes protonen en acht neutronen. Atomen hebben het grootste deel van hun massa in de kern, niet alleen omdat protonen en neutronen zwaarder zijn dan elektronen, maar ook omdat protonen en neutronen samen ongeveer 2:1 groter zijn dan elektronen.
Massa's isotopen
Atomen van hetzelfde element kunnen verschillende aantallen neutronen hebben. Chemici noemen deze verwante atomen isotopen. Het aantal isotopen verschilt per element. Tin is de isotoopkampioen met 63, terwijl waterstof de minste heeft - drie. Chemici bepalen de massa van elke isotoop door de protonen en neutronen te tellen. Ze negeren de elektronen omdat hun massa in vergelijking zo klein is. Voor het gemak ontwikkelden scheikundigen de atomaire massa-eenheid (AMU) voor het meten van het atoomgewicht. Het wordt gedefinieerd als 1/12 van de massa van het koolstof-12-atoom, dus de atomaire massa van koolstof-12 is 12. Vanwege het kleine verschil in de massa's van het proton en het neutron, maar ook om andere redenen, komen de atoommassa's voor de meeste andere elementen en isotopen niet uit op hele getallen.
Gemiddelde atoommassa
Als je de atomaire massa van een element in het periodiek systeem opzoekt, is het getal dat je ziet het gemiddelde van alle isotopen van het element. Het gemiddelde wordt gecorrigeerd voor de relatieve abundantie van elke isotoop. Hierdoor hebben zeldzame isotopen een kleiner effect en hebben gewone isotopen gemiddeld een groter effect. De gemiddelde atomaire massa die voor koolstof wordt vermeld, is bijvoorbeeld niet precies 12 maar 12,01. De zwaardere isotopen zoals koolstof-13 en koolstof-14 bestaan in kleine hoeveelheden die de gemiddelde massa iets verhogen.
Atoomgetal
Voor elk element in het periodiek systeem is het getal bovenaan het elementsymbool het atoomnummer. Dit is gewoon het aantal protonen voor het element. In tegenstelling tot atoommassa is het atoomnummer voor elke isotoop hetzelfde en altijd een geheel getal.