Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Atoomnummer en Atoommassa-nummer
- Het massanummer vinden
- Eenheden voor massa
Als je een gegeven massa van een verbinding hebt, kun je het aantal mol berekenen. Omgekeerd, als je weet hoeveel mol van de verbinding je hebt, kun je de massa ervan berekenen. Voor beide berekeningen moet u twee dingen weten: de chemische formule van de verbinding en de massanummers van de elementen waaruit deze bestaat. Een massagetal van elementen is uniek voor dat element en wordt direct onder het elementensymbool in het periodiek systeem weergegeven. Het massagetal van een element is niet hetzelfde als het atoomnummer.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het atoommassa-nummer van elk element verschijnt onder het symbool in het periodiek systeem. Het wordt vermeld in atomaire massa-eenheden, wat overeenkomt met gram / mol.
Atoomnummer en Atoommassa-nummer
Elk element wordt gekenmerkt door een uniek aantal positief geladen protonen in zijn kern. Waterstof heeft bijvoorbeeld één proton en zuurstof heeft er acht. Het periodiek systeem is een rangschikking van de elementen volgens toenemend atoomnummer. De eerste invoer is waterstof, de achtste is zuurstof enzovoort. De plaats die een element in het periodiek systeem inneemt, is een directe indicatie hiervan atoomnummer, of het aantal protonen in zijn kern.
Naast protonen bevatten de kernen van de meeste elementen ook neutronen. Deze fundamentele deeltjes hebben geen lading, maar ze hebben ongeveer dezelfde massa als protonen, dus moeten ze worden opgenomen in de atoommassa. De atoommassa nummer is de som van alle protonen en neutronen in de kern. Het waterstofatoom kan een neutron bevatten, maar meestal niet, dus het massagetal waterstof is 1. Zuurstof daarentegen heeft een gelijk aantal eiwitten en neutronen, wat het massagetal verhoogt tot 16. Aftrekken van een elementenmassa getal uit zijn atoommassa vertelt je het aantal protonen in zijn kern.
Het massanummer vinden
De beste plaats om naar een atoommassa-nummer van een element te zoeken, is in het periodiek systeem. Het wordt weergegeven onder het symbool voor het element. Je zou je misschien verbazen over het feit dat dit nummer in veel versies van het periodiek systeem een decimale breuk bevat, wat je niet zou verwachten als het eenvoudigweg zou worden afgeleid door protonen en neutronen toe te voegen.
De reden hiervoor is dat het weergegeven getal het relatieve atoomgewicht is, dat wordt afgeleid van alle natuurlijk voorkomende isotopen van het element gewogen met het percentage van elk dat voorkomt. Isotopen worden gevormd wanneer het aantal neutronen in een element meer of minder is dan het aantal protonen. Sommige van deze isotopen, zoals koolstof-13, zijn stabiel, maar sommige zijn onstabiel en vervallen na verloop van tijd tot een stabielere toestand. Dergelijke isotopen, zoals koolstof-14, zijn radioactief.
Vrijwel alle elementen hebben meer dan één isotoop, dus elk heeft een atoommassa die een decimale fractie bevat. Bijvoorbeeld, de atoommassa van waterstof vermeld in het periodiek systeem is 1.008, die voor koolstof is 12.011 en die voor zuurstof is 15,99. Uranium, met een atoomnummer van 92, heeft drie natuurlijk voorkomende isotopen. De atoommassa is 238.029. In de praktijk ronden wetenschappers meestal het massagetal af op het dichtstbijzijnde gehele getal.
Eenheden voor massa
De eenheden voor atoommassa zijn in de loop der jaren verfijnd en tegenwoordig gebruiken wetenschappers de uniforme atoommassa-eenheid (amu, of eenvoudig u). Het is gedefinieerd als gelijk aan precies een twaalfde van de massa van een ongebonden koolstof-12-atoom. Per definitie de massa van één mol van een element, of Avogadros-getal (6,02 x 1023) van atomen, is gelijk aan zijn atoommassa in grammen. Met andere woorden, 1 amu = 1 gram / mol. Dus als de massa van één waterstofatoom 1 amu is, is de massa van één mol waterstof 1 gram. De massa van één mol koolstof is daarom 12 gram, en die van uranium is 238 gram.