2 Atome und ihre Bausteine

2 A t o m e u n d i h r e B a u s t e i n e
Da die elementaren Stoffe Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Silber Mischelemente
sind, geben die tabellierten Werte im Periodensystem und im Anhang
den Mittelwert entsprechend der prozentualen Zusammensetzung der Isotope an.
Beispiel: Kohlenstoff
12 6 C: 98,90 Atom-% im natürlichen Mischelement
13 6 C: 1,10 Atom-% im natürlichen Mischelement
Damit ist die «gewogene» Atommasse:
m A (C) = 12 u · 98,90 % + 13 u · 1,10 % = 12,011 u
100 % 100 %
Die Betrachtung der Atome von Elementen darf nicht darüber hinwegtäuschen,
dass es sich bei den Eigenschaften der elementaren Stoffe um Eigenschaften
einer grossen Anzahl Teilchen handelt. So ist es z.B. müssig zu fragen, ob ein Kohlenstoff-Atom
schwarz ist wie Graphit oder durchsichtig wie Diamant (Abschnitt
4.5). Entsprechendes gilt für die Schmelz- und Siedetemperaturen. Atome haben
keine derartigen Fixpunkte. Diese Eigenschaften treten erst dann auf, wenn sich eine
grössere Anzahl Kohlenstoff-Atome zu Graphit oder Diamant verbunden haben.
Für die Naturwissenschaftler ist es daher wichtig, von Stoffportionen die Masse (m),
die Teilchenzahl (N), das Volumen (V) etc. rasch zur Verfügung zu haben. Mit Hilfe
der Atommassen lassen sich diese Eigenschaften leicht bestimmen.
Teilchenzahl: Zeichen: N Einheit: Stück, Moleküle, Ionen ...
Beispiel:
Wie viele C-12 Nuklide sind in 12 g 12 C?
Masse von 1 12 C-Nuklid: m A ( 12 C) = 12 · 1,66 · 10 –24 g = 1,992 · 10 –23 g
Anzahl 12 C-Nuklide in 12 g 12 C:
N( 12 C) = Gesamtmasse
Masse eines Nuklids
12 g
= = 6,02 · 10 23 12 C-Nuklide
1,992 · 10 –23 g
Derartige Überlegungen gelten natürlich für die Atome aller übrigen Elemente,
unabhängig davon, ob es sich um ein Misch- oder Reinelement handelt.
Multipliziert man die Masse eines Atoms mit 6,02 · 10 23 , so kann der Zahlenwert der
Atommasse auch mit der Einheit Gramm verwendet werden.
Die Masse von 6,02 · 10 23 Atomen mit der Einheit Gramm entspricht dem Zahlenwert
der im Periodensystem angegebenen Atommasse.
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