Wo ist der Unterschied zwischen Isotop Eisen60 und dem Element Eisen?
Und was bedeutet die Zahl? Gibt's auch Eisen1 bis Eisen59? Guck grad wieder n24 und hab bei solchen Sendungen immer mehr Fragen als vorher. 😅
6 Antworten
Von jedem Element, welches durch die Kernladungszahl (Ordnungszahl) charakterisiert ist, gibt es Isotope verschiedener Massenzahl.
Fe hat immer Ordnungszahl 26 (d.h. 26 Protonen) aber Massenzahlen, die sich durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen ergibt.
In einer Nuklidkarte sind alle Nuklide aller Elemente dargestellt. Manche Isotope sind stabil, manche zerfallen mit einer bestimmten Rate.
Hier ein Ausschnitt für Fe aus der Karte
https://people.physics.anu.edu.au/~ecs103/chart/
Es gibt also 45Fe bis 76Fe, also 32 Isotope.
Ein Atom besteht, wie du vielleicht noch weißt, aus einem Kern und einer Elektronenhülle. Der Kern besteht aus positv geladenen Protonen und ungeladenen Neutronen.
Die Anzahl der Protonen bestimmt die chemischen Eigenschaften und damit das Element, weil genau so viele Elektronen in der Hülle sind, die dann chemische Bindungen eingehen. Diese Anzahl, auch Ordnungszahl genannt, ist für Eisen 26.
Die Anzahl der Neutronen ist variabel und für die chemischen Eigenschaften fast ohne Bedeutung, nur die physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich etwas wegen der unterschiedlichen Masse.
Das häufigste (und stabile) Isotop des Eisen hat 30 Neutronen im Kern, zusammen mit den 26 Protonen sind das 56 Teilchen, die Massenzahl ist 56, es ist Eisen-56. Sind 34 Neutronen im Kern, handelt es sich um Eisen-60, das instabil ist, also radioaktiv.
Bei Wikipedia sind Isotope von Eisen-52 bis Eisen-60 aufgeführt. Leichtere und schwerere Isotope zerfallen zu schnell, um es in die Liste zu schaffen.
Eisen-1 kann es natürlich nicht geben, das müsste ja eine negative Neutronenzahl haben. Rein rechnerisch möglich ist Eisen-26, das nur aus 26 Protonen besteht, ohne ein einziges Neutron. Aber das wäre so abenteuerlich instabil, das schon die Erzeugung unmöglich ist, über einen Zerfall muss man da gar nicht nachdenken.
So gesehen sind sogar 2 Antworten von ansonsten hochgeschätzten Experten falsch, die haben sich irgendwie verwirren lassen.
Das Element besteht aus einer Mischung aus Isotopen. Nur bestimmtes Verhältnis Neutronen zu Protonen ist stabil.
"Nur bestimmtes Verhältnis Neutronen zu Protonen ist stabil." das beantwortet die Frage. Ah ja, und Die theoretisch leichteste Masse, wäre die Kernladungszahl in Protonen, ohne Neutron. Geht natürlich real nicht, aber weniger als die Masse geht einfach gar nicht.
hab bei solchen Sendungen immer mehr Fragen als vorher
das ist der Sinn solcher Sendungen. Nicht zu informieren, sondern zu immer mehr Zuschauen zu verführen. Und man tut es in der unerfüllten Hoffnung, es doch irgendwann zu verstehen. Das ist wie Pringles essen.
Da lobe ich mir doch die alten Tafelkreide-Sendungen mit Heinz Haber. Das war zwar so unterhaltsam wie trocknende Farbe, aber am Schluss hatte man etwas dazugelernt.
Ein Element wird durch die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt. Eisen hat 26 Protonen im Kern, was die sog. Ordnungszahl ist.
Atomkerne können unterschiedlich viele Neutronen im Kern haben. Die Zahl, die angegeben wird, ist die Anzahl von Protonen und Neutronen im Kern. ist die Zahl, z.B. Fe60 oder C14.
Die Anzahl der Neutronen bestimmt, wie stabil ein Kern ist. Die positiv geladenen Protonen stoßen sich ab. Fe26 hätte keine Neutronen und würde deshalb schnell auseinanderfliegen. Fe59 und Fe61 sind aber relativ stabil. Wenn sie zerfallen, stoßen sie entweder ein Neutron aus oder ein Alphateilchen (2 Neutronen und 2 Protonen). Bei letzterem ist der Restkern kein Eisen mehr, weil er nur noch 24 Protonen enthält.
Fe25 oder Fe1 kann es nicht geben, weil 26 Protonen im Kern sein müssen, damit es Eisen ist. Fe200 wäre instabil, weil es zu viele Neutronen enthält. Stabile Kerne haben "etwas mehr" Neutronen als Protonen. [verbessert, danke ddddddds]
Kleine Korrektur, die Massenzahl gibt nicht die Anzahl der Neutronen, sondern die der Nukelonen, also Neutronen UND Protonen an. Eisen hat 26 Protonen, also wäre das leichteste Eisenisotop theoretisch Eisen-26. Eisen-1 kann es nicht geben, weil es eben mindestens 26 Protonen braucht um Eisen zu sein.
Jetzt nur noch die Frage bezüglich der Nummer und der Stern ist dir sicher.