Warum ist die Massenzahl im PSE so krumm?

4 Antworten

Dazu gibt es drei Gründe:

  • Protonen und Neutronen haben verschiedene Massen, in amu wiegen sie 1.00727647 bzw. 1.008665. Deshalb sind echt ganzzahlige Atommassen sowieso unmöglich.
  • Der Kern wiegt weniger als die Summe der ihn bildenden Nukleonen („Massen­de­fekt“). Dieser Massendefekt ist einfach die Bindungsenergie in Masse um­ge­rech­net (E=mc²), und er beträgt zwischen einem halben und einem Promill der Kern­masse.
  • Die meisten Elemente kommen als Isotopengemisch vor; Natrium ist zwar eine der wenigen Ausnahmen (nur 1 stabiles Isotop), aber dadurch können sich leicht Atom­massen fernab von ganzen Zahlen ergeben, da man den Mittelwert aller be­tei­lig­ten Isotope (gewichtet mit der Häufigkeit) bilden muß.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Es gibt aber verschiedene Isotopen. Diese unterscheiden sich in der Anzahl an Neutronen im Atomkern.

Ein klassisches Beispiel ist z.B. Uran. Uran 235 und Uran 238 haben exakt dieselben chemischen Eigenschaften, Uran 235 ist aber im Gegensatz zu U238 spaltbar.

Ein weiteres Beispiel: Wasserstoff hat normalerweise im Kern nur 1 Proton. Dann gibt es aber noch den "schweren Wasserstoff" (auch Deuterium genannt) mit 1 Proton und 1 Neutron im Kern. Zu guter Letzt gibt es auch noch das radioaktive Tritium, wo (wie der Name schon sagt) 3 Kernbausteine im Atomkern sind, nämlich 1 Proton und 2 Neutronen. Alle drewi Wasserstoff-Isotope haben aber identische chemische Eigenschaften!

Die krummen Zahlen im Atomgewicht sind Durchschnittswerte, wobei die unterschiedlichen Isotopen nach deren Häufigkeit gewichtet sind.

Noch ein Klassiker ist übrigens das radioaktive Kohlenstoff 14 Isotop - Du hast sicher schonmal von der C14-Analyse gehört, die häufig zur Altersbestimmung genutzt wird - oder?

Deine Antwort leidet daran, daß Natrium ein Reinelement ist und nur ein stabiles Isotop hat.

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Hallo Ellastar05,

die relative Atommasse (die du im Periodensystem siehst) solltest du nicht mit der Massenzahl (Nukleonenzahl) vermischen.

Relative Atommassen (bzw. absolute Atommasse in der atomaren Masseneinheit u) sind krumm, weil es eben Massen sind, die durch bestimmte Verfahren herausgefunden wurden. Man hat sie in der relativen Atommasse (bzw. in der absoluten Atommasse mit der atomaren Masseneinheit u) angegeben, damit sie überschaubar betrachtet werden können (relative Atommasse hat den gleichen Wert wie die absolute Atommasse in der Masseneinheit u ; unterschied ist nur durch die Einheit gegeben). In der Masseneinheit Kilogramm (kg) bzw. Gramm (g) wären sie noch mehr krumm.

Nimm dir irgend einen Stein und wiege ihn. Du wirst mit großer Wahrscheinlichkeit immer Steine wiegen, die keine glatten Massenwerte haben.

Als Beispiel beträgt das Kohlenstoffnuklid in der atomaren Masseneinheit u exakt 12u.

Das entspricht aber in kg wieder einem krummen Wert, wenn man umrechnet.

Mit freundlichen Grüßen

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Dr. Medizinische Physik
Nicht ganzzahlige Massenzahlen von Elementen resultieren meist aus der Existenz von mehreren Isotopen des Elements. Das Element Chlor z. B. mit der Massenzahl 35,453 hat 2 Isotope, Chlor-35 mit einem Anteil von 75,53 % und Chlor-37 mit 24,47 %. Die relative Massenzahl des Elements stellt somit den gewichteten Durchschnitt dar.
Quelle: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/relative-atommasse

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