Isotop & Atommasse

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Moin,

Atommasse: Damit beschreibt man ganz schlicht die Masse eines Atoms, wie aus der Bezeichnung schon hervorgeht. Atome bestehen aus verschiedenen Bausteinen: Protonen, Neutronen und Elektronen. Diese Bausteine haben jeweils eine Masse. Diese Masse ist natürlich seeeehr klein, aber trotzdem bleibt es dabei, dass sie alle eine Masse haben. Die Masse eines Protons beträgt zum Beispiel 1,672 621 637(83) · 10^-27 kg, also 0,00000000000000000000000000167262163783 kg oder 0,00000000000000000000000167262163783 g. Dieser Wert hat zwar eine uns vertraute Einheit, aber die Zahl ist sehr unhandlich. Darum hat man einen anderen Weg gewählt, um über die Masse von Atomen sprechen zu können. Man nimmt eine ungewöhnliche Einheit (u, Abkürzung für unit, was für die atomare Masseneinheit steht) und erhält dafür eine bekannte und gut handhabbare Zahl, nämlich (ungefähr) 1. Ein Proton hat also die Masse von circa 1 u. Auch ein Neutron hat die Masse von ungefähr 1 u. Elektronen sind dagegen noch einmal um ein Vielfaches leichter. Ein Elektron ist 1836-mal leichter als ein Proton. Das wiederum bedeutet, dass man 1836 Elektronen bräuchte, um auf die Masse eines einzigen Protons zu kommen. Das zur Zeit schwerste Atom ist das radioaktive Uuo(Ununoctium). Wenn es stabil wäre, hätte es gerade einmal 118 Elektronen. Daran kann man sehen, dass die Masse der Elektronen im Vergleich zu den Protonen und Neutronen praktisch kaum eine Rolle spielt, weshalb man sie auch nicht berücksichtigt.

Zusammenfassend kannst du also sagen, dass die Masse eines Atoms durch die Protonen und die Neutronen bestimmt und in der atomaren Masseneinheit u angegeben wird.

Isotop: Der Begriff leitet sich vom griechischen isos (gleich) und topos (Ort, Stelle) her. Das bezieht sich darauf, dass Isotope Atome mit verschiedener Masse sind, die man aber im Periodensystem der Elemente (PSE) an der gleichen Stelle findet. Um das zu verstehen, muss man wissen, dass die Frage zu welchem Element ein Teilchen (z.B. ein Atom) gehört, ausschließlich von der Anzahl der Protonen im Atomkern abhängt. Deshalb ist die Protonenzahl eines Atoms auch gleich der Ordnungszahl des Elements. Wasserstoff hat zum Beispiel 1 Proton im Kern. Darum hat es auch die Ordnungszahl 1 und man findet es im PSE entsprechend als erstes Element. Außer den Protonen findet man im Kern praktisch aller anderen Elemente zusätzlich noch die Neutronen. Wie aus den Ausführungen zum Begriff "Atommasse" hervorgeht, bestimmt die Summe aus Protonen- und Neutronenanzahl die Atommasse. Da man beide Teilchen im Atomkern findet, kann man auch sagen, dass die Anzahl der Nukleonen (nucleus lat. = Kern) die Masse des Atoms bestimmt. Nun kann aber die Anzahl an Neutronen in den Atomkernen eines Elements verschieden sein. Das heißt, auch die Masse der Atomkerne variiert also. Immer wenn ein Kern zum Beispiel sechs Protonen hat, gehört es zum Element Kohlenstoff. Nun gibt es aber Kohlenstoffatome mit sechs Neutronen, solche mit sieben Neutronen und solche mit acht. Das bedeutet, dass all diese Atom(kern)e verschiedene Massen haben, nämlich 12 u (6 u + 6 u), 13 u (6 u + 7 u)oder 14 u (6 u + 8 u). Und genau diesen Umstand erfüllen Isotope.

Isotope sind also Kerne mit gleicher Protonenzahl, aber verschiedener Neutronenzahl (und damit auch verschiedener Masse). Oder anders: Obwohl Isotope (Nuklide) unterschiedliche Massen haben, können sie trotzdem zum gleichen Element gehören (also im PSE an gleicher Stelle zu finden sein), wenn sie die gleiche Anzahl an Protonen haben.

Protonenzahl + Neutronenzahl = Massenzahl;

Massenzahl – Protonenzahl = Neutronenzahl;

Massenzahl – Neutronenzahl = Protonenzahl.

LG von der Waterkant.

P.S. Nur der Vollständigkeit halber: Es gibt auch das andere Phänomen, nämlich dass zwei Atome die gleiche Masse haben, aber zu verschiedenen Elementen gehören. So gibt es Atome, die 14 u wiegen und 6 Protonen im Kern haben (also zum Kohlenstoff gehören). Und es gibt Atome, die ebenfalls die Masse von 14 u haben, aber 7 Protonen im Kern besitzen (und damit zum Element Stickstoff gehören). Wenn zwei Atome die gleiche Masse, aber unterschiedlich viele Protonen besitzen, spricht man von Isobaren. Aber das nur am Rande...

Atommasse: 1 Proton hat die Masse 1u

1 Neutron hat die Masse 1 u.

Die Atommasse ist also durch die Anzahl von Protonen und Neutronen bestimmt.

Die Protonenzahl bestimmt das Element. Die Neutronenzahl kann nun variieren. Damit variiert auch die Masse der Atome eines Elementes (bei den meisten Elementen). Diese unterschiedlich schweren Atome eines Elementes nennt man Isotope.

Unterschied Protonen, Ionen, Elektronen, Atomen und Plasma

Hallo liebe Community :=)

Ich muss am Dienstag, den 24. März eine GFS in Physik zum Thema 'Polarlichter' machen. Eigentlich wäre der Stoff lt. meinem Lehrer noch zu schwer für die 7. Klasse, doch ich wollte dann doch gerne einen Vortrag darüber halten. Ich habe viel recherchiert, verstehe auch den Vorgang sehr gut, nur verwirren mich einige Begriffe. Ich weiß, dass die Sonne nicht nur Licht und Energie sondern auch Plasma 'absondert'..

Was bedeutet Plasma? Das sind doch die Elektronen und Protonen, nicht? Und was sind dann Ionen, die wurden auch oft genannt? Dann würde ich noch gerne wissen, ob Ionen, Elektronen und Protonen Atome sind oder Atome Ionen, Elektronen und Protonen.

Wäre ja blöd, wenn ich einen Vortrag halte und nicht mal weiß, was die oben genannten Begriffe sind. Wäre super toll, wenn jemand mir eine hilfreiche Antwort 'kinderverständlich' formuliert und hier kommentiert :)

LG Chiara

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