Wenn Sie eine bestimmte Masse einer Verbindung haben, können Sie die Anzahl der Mole berechnen. Umgekehrt, wenn Sie wissen, wie viele Mole der Verbindung Sie haben, können Sie ihre Masse berechnen. Für jede Berechnung müssen Sie zwei Dinge wissen: die chemische Formel der Verbindung und die Massenzahlen der Elemente, aus denen sie bestehen. Die Massenzahl eines Elements ist für dieses Element eindeutig und wird direkt unter dem Symbol des Elements im Periodensystem aufgelistet. Die Massenzahl eines Elements entspricht nicht der Ordnungszahl.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die atomare Massenzahl jedes Elements erscheint unter seinem Symbol im Periodensystem. Es ist in atomaren Masseneinheiten aufgeführt, was Gramm / Mol entspricht.
Atomzahl und Atommassenzahl
Jedes Element ist durch eine einzigartige Anzahl von positiv geladenen Protonen in seinem Kern gekennzeichnet. Zum Beispiel hat Wasserstoff ein Proton und Sauerstoff hat acht. Das Periodensystem ist eine Anordnung der Elemente nach zunehmender Ordnungszahl. Der erste Eintrag ist Wasserstoff, der achte ist Sauerstoff und so weiter. Die Stelle, die ein Element im Periodensystem einnimmt, ist ein unmittelbarer Hinweis auf dessen Ordnungszahloder die Anzahl der Protonen in seinem Kern.
Neben Protonen enthalten die Kerne der meisten Elemente auch Neutronen. Diese fundamentalen Teilchen haben keine Ladung, aber sie haben ungefähr die gleiche Masse wie Protonen, also müssen sie in der Atommasse enthalten sein. Das atomare Massenzahl ist die Summe aller Protonen und Neutronen im Kern. Das Wasserstoffatom kann ein Neutron enthalten, aber es ist normalerweise nicht so, also ist die Massenzahl von Wasserstoff 1. Sauerstoff, auf der anderen Seite, hat eine gleiche Anzahl von Proteinen und Neutronen, was seine Massenzahl auf 16 erhöht. Subtrahieren a Die Massenzahl des Elements aus seiner atomaren Masse gibt Auskunft über die Anzahl der Protonen in seinem Kern.
Die Massenzahl finden
Der beste Ort, um nach der atomaren Massenzahl eines Elements zu suchen, ist das Periodensystem. Es wird unter dem Symbol für das Element angezeigt. Sie könnten sich darüber wundern, dass diese Zahl in vielen Versionen des Periodensystems eine Dezimalzahl enthält, die Sie nicht erwarten würden, wenn sie einfach durch Addition von Protonen und Neutronen erhalten würde.
Der Grund dafür ist, dass die angezeigte Zahl das relative Atomgewicht ist, das von allen natürlich vorkommenden Isotopen des Elements abgeleitet wird, gewichtet durch den Prozentsatz jedes Vorkommens. Isotope entstehen, wenn die Anzahl der Neutronen in einem Element mehr oder weniger als die Anzahl der Protonen beträgt. Einige dieser Isotope, wie Kohlenstoff-13, sind stabil, aber einige sind instabil und zerfallen im Laufe der Zeit in einen stabileren Zustand. Solche Isotope, wie Kohlenstoff-14, sind radioaktiv.
Praktisch alle Elemente haben mehr als ein Isotop, also hat jedes eine atomare Masse, die einen Dezimalbruch enthält. Zum Beispiel ist die atomare Masse von Wasserstoff, die in dem Periodensystem aufgelistet ist, 1,008, diejenige für Kohlenstoff ist 12,011 und diejenige für Sauerstoff ist 15,99. Uran, mit einer Ordnungszahl von 92, hat drei natürlich vorkommende Isotope. Seine Atommasse beträgt 238,029. In der Praxis runden Wissenschaftler gewöhnlich die Massenzahl auf die nächste ganze Zahl.
Einheiten für Masse
Die Einheiten für die atomare Masse wurden im Laufe der Jahre verfeinert, und heute benutzen Wissenschaftler die einheitliche atomare Masseneinheit (amu oder einfach u). Es ist definiert als genau ein Zwölftel der Masse eines ungebundenen Kohlenstoff-12-Atoms. Per Definition ist die Masse von einem Mol eines Elements oder Avogadro-Zahl (6,02 x 1023) von Atomen, ist gleich seiner atomaren Masse in Gramm. Mit anderen Worten, 1 Amu = 1 Gramm / Mol. Wenn also die Masse eines Wasserstoffatoms 1 Amu beträgt, beträgt die Masse eines Mols Wasserstoff 1 Gramm. Die Masse von einem Mol Kohlenstoff beträgt also 12 Gramm und die von Uran 238 Gramm.