Atomgewicht?
Wie hat man vor ca. 150Jahren das Atom Gewicht eines Elementes feststellen können. Waage oder Chemisch?
3 Antworten
Gar nicht — Atome abzuwiegen ist sehr schwierig. Für eine Waage braucht man sehr viele (und die muß man genau zählen, was erst in den letzten Jahren gelungen ist), und ein einzelnes Atom läßt sich zwar in einem Massenspektrometer sehr gut vermessen, aber diese Technik existiert erst seit den Sechzigern.
Die „Atommassen“, die man schon seit dem frühen 19. Jahrhundert kennt, waren nur relativ — man hat einfach dem Wasserstoff willkürlich 1 zugeordnet und die anderen Atommassen aus der Stöchiometrie gewonnen (wenn ich weiß, daß HF nur zu 5% aus Wasserstoff besteht, dann weiß ich, daß Fluor 19-mal schwerer als H ist), oder aus der Dampfdichte gemäß den Gesetzen für ideale Gase.
Dabei gibt es natürlich viele Fallstricke, z.B. verschiedene Stöchiometrien (es gibt z.B. sowohl PbCl₂ als auch PbCl₄), unstöchiometrische Verbindungen, Isotopenmischungen, Kristallwasser, Unreinheiten oder die simple Tatsache, daß nicht alle Elemente saubere Verbindungen mit H eingehen. Deshalb gab es auch verschiedene, in der Praxis leicht differierende Definitionen und Skalen, aber grundsätzlich waren die Atommassen seit dem 19. Jahrhundert im wesentlichen stabil und brauchbar genau bekannt, der chaotischen Entstehungsgeschichte zum Trotz.
Ein bißchen von diesem Chaos ist übrigens auch heute noch übrig: Die relativen Atommassen (bezogen auf 1⁄12 von ¹²C) und die molaren Massen (die Masse von einem Mol) stimmen nach der aktuellen IUPAC-Definition nur auf neun Stellen überein. Für die Praxis ist das ziemlich bedeutungslos, aber ich finde das unglaublich häßlich und überflüssig, aber das sind halt wieder mal die hysterischen Rosinen.
Man hat beobachtet, daß die Elemente, aus denen chemische Verbindungen bestehen, immer in bestimmten Massenverhältnissen (Proportionen) darin enthalten sind. Das erklärte man sich durch die Annahme, daß die Stoffe aus kleinsten Teilchen bestehen, die sich bei jeder Verbindung in bestimmten Zahlenverhältnissen miteinander verbinden. So konnte man darauf schließen, wie schwer die kleinsten Teilchen der Elemente im Verhältnis zueinander sind. Diese relativen Massen der Elemente im Verhältnis zueinander nannte man Atomgewichte.
http://www.quantenwelt.de/atomphysik/modelle/dalton.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_der_konstanten_Proportionen
https://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_der_multiplen_Proportionen
https://de.wikipedia.org/wiki/Atommasse (Abschnitt 'Historisches')
die einfachste Möglichkeit ist die molare Siedepunkterhöhung oder Schmelzpunkterniedrigung.
Weiterhhin gibt es gewisse Gesetzmäßigkeiten (u.a. auch "Triaden"), so daß Mendelejew teilweise bis auf die erste Nachkommastelle verschiedene Eigenschaften (Gewicht, Schmelz- /Siedepunkte, Dichte) voraussagen konnte. Er hatte "Mut zur Lücke" beim Aufstellen des ersten PSE und hat sich dann Gedanken um die Eigenschaften der fehlenden Elemente gemacht.
m.f.G.
anwesende