Warum sind Massenzahlen in Dezimalzahlen?

5 Antworten

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massenzahl ist meistens in u angegeben. 1 proton=1u 1neutron gleich 1u das problem ist das elektronen ein sehr klenes gewicht haben. daher die dezimalzahl

DANKE! Endlich habe ichs verstanden! Du hast mir sehr geholfen, vielen Danke!

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@PuddingLover2

Ist zwar eine einfache Antwort, aber nicht die richtige ;-)

Die Angabe in u stimmt. Neutronen und Protonen stimmt. Die Massezahl gibt ja Protonen + Neutronen an:

Die Anzahl der Protonen ist durch die Ordnungszahl vorgegeben.

Aber die Anzahl der Neutronen variiert. Es gibt gleiche Stoffe mit verschiedener Anzahl an Neutronen. Die Massezahl ist ein Mittelwert.

Also Lithium Massezahl 6,9; Ordnungszahl 3 = 3 Protonen. Aber nicht 3,9 Neutronen, das geht ja nicht, sondern manchmal 3, manchmal 4 Neutronen. Allerdings deutlich öfter 4 Neutronen, weil 3,9 = fast 4.

Hoffe, du verstehst das so. Die andere Antwort stimmt nämlich definitiv nicht.

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@PuddingLover2

Da hast Du eine völlig falsche Antwort ausgezeichnet! In der Massenzahl haben die Elektronen nichts zu suchen.

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@GoldenSky

1) Die "hilfreichste Antwort" ist leider komplett falsch.

2) Der entscheidende Grund ist sogar noch ein anderer als der der verschiedenen Isotope: Durch die verschiedenen Trennenergien bzw. Bindungsenergien der Atomkerne ergeben sich von Atom zu Atom variierende Massendefekte. Diese sind für die Kommazahlen verantwortlich.
Beachte bei Interesse meine Antwort bzw. den Kommentar mit der Beispielrechnung für Helium.

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@lks72

Die Isotope sind der Hauptgrund. Die Masse die in Bindungsenergie gewandelt wird fehlt dem Atom. Im Periodensystem werden aber größere Zahlen angegeben (Beispiel Chlor. Normal 17 Protonen 18 Neutronen, also 35 u, aber tatsächlich 35,5 u). Die Masse die beim Massendefekt verloren geht macht höchstens so viel aus wie die Elektronen.

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@Jouten

@Jouten: Klar sind die Isotope wichtig (habe mich vielleicht etwas überstürzt ausgedrückt), aber du hast natürlich auch mit Chlor ein extremes Beispiel gewählt, weil ein sehr schweres Isotop mit 25% sehr häufig vorkommt. Nimmt man zum Beispiel Sauerstoff, der fast nur aus O16 besteht, dann komme ich mit meiner Rechnung (siehe unten) auf 15,99u, wie im Peridodensystem angegeben. Bei Helium komme ich auch auf einen größeren (!) Wert, nämlich 4,00263u, wie angegeben. Es geht ja nicht nur um den Massendefekt des betrachteten Elements, sondern auf um den des C12, der ja anders herum herausgerechnet werden muss.

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1u ist 1/12 der Masse eines C12 Atoms. Betrachte nun ein Heliumatom. Wegen 2p2n sollte man meinen, dass 3 Heliumatome einem Kohlenstoffatom entsprechen, nämlich 6p6n, dies ist aber nicht so. Jedes Atom hat nämlich andere Trennenergien (oder Bindungsenergien, wie du willst). Um den Atomkern zu trennen, brauchst du Energie, und nach E=mc^2 wird der Atomkern dadurch schwerer. Nun ist diese Trennenergie aber von Atomkern zu Atomkern verschieden, und damit ist die Masse von He4 auch nicht exakt 1/3 der Masse von C12, also eben nicht exakt 4u.

2) Von einigen Elementen existieren verschiedene stabile Isotope mit verschiedenen Massenzahlen. Ich glaube (bin mir da aber nicht sicher), dass im Periodensystem ein Mischwert steht, gewichtet nach dem natürlichen Vorkommen (dies aber ohne Gewähr).

Danke für die Mühe aber das is mir doch schon ein bisschen zu hoch. Ich bin in Physik die größte Niete die auf Erden wandelt, Trotzdem vielen Dank^^

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Ich habe gerade einmal nachgeschaut und nachgerechnet:
Helium hat eine Trennenergie von 4,53pJ, also haben 3 Heliumkerne eine Masse von 13,59pJ.
C12 hat eine Trennenergie von 14,77pJ. Da beide aus gleich vielen Protonen und Neutronen bestehen (also 3He entsprechend 1 C) , ergibt sich der Unterschied in den Trennenergien, also 14,77pJ - 13,59pJ = 1,18pJ, die 3He schwerer sind als 1C. Oder dann für 1 He Kern:
1,18pJ/3 = 0,393pJ. Dies entspricht einer Masse von 0,393pJ/c^2 = 0,393 * 10^(-12)J/(300000000m/s)^2 = 4,37037 * 10^(-30) kg.
Dies entspricht einer Atommasse von 4,37037 * 10^(-30)kg /(1,660539 * 10^(-27) kg/u) = 0,0026u.
Glatt müsste bei He ja u = 4 rauskommen, nach dem oben Gerechneten ist es aber
4u + 0,0026u = 4,0026u, also genau der Wert, der im Periodensystem steht.

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Alles Faaaaaake

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