Elemente und Atome
Grundlegende Eigenschaften von Atomen einschließlich Ordnungszahl und Atommasse. Die Ordnungszahl entspricht der Anzahl an Protonen eines Atoms. Isotope besitzen die gleiche Ordnungszahl, aber unterscheiden sich in der Anzahl an Neutronen.
Elemente und Atome
Die Massenzahl oder Nukleonenzahl (manchmal auch Kerngröße genannt) bezeichnet die Anzahl der Nukleonen, also der schweren Kernbausteine (Protonen und Neutronen) eines Atoms eines Nuklids und gibt damit annähernd die Atommasse an. Ihr Formelzeichen ist $ A $ und $ m $ in der Massenspektrometrie.[1]
Sie ist die Summe der Protonenzahl $ Z $ und Neutronenzahl $ N $:
$ A=Z+N $Nuklide mit der gleichen Protonenzahl, aber verschiedenen Neutronen- und somit verschiedenen Massenzahlen werden Isotope genannt. Beispielsweise besteht der Atomkern des häufigsten Wasserstoff-Isotops nur aus einem einzelnen Proton, derjenige des Wasserstoffisotops Deuterium (schwerer Wasserstoff) aus einem Proton und einem Neutron.
Zur abgekürzten Darstellung eines bestimmten Nuklids schreibt man links oberhalb des betreffenden Elementsymbols seine Massenzahl $ A $ und links unten seine Ordnungszahl $ Z $.
$ {}_{Z}^{A}{\text{Symbol}} $Das Kohlenstoff-Isotop mit der Massenzahl 14 wird also in Formeln als
$ {}_{\ 6}^{14}\mathrm {C} $geschrieben.
Die Protonenzahl $ Z $ ist bereits durch das Elementsymbol festgelegt und wird daher in der Schreibweise oft weggelassen, sofern sie nicht, wie bei Kernreaktionen, von besonderem Interesse ist. Im Fließtext ist daher auch die Schreibweise Elementname-Massenzahl (z. B. „Uran-235“ oder „Kohlenstoff-14“) üblich, die zudem der Sprechweise entspricht und keine Kenntnis der Elementsymbole erfordert. Auch die Schreibweise Elementsymbol-Massenzahl (z. B. „U-235“ oder „C-14“) ist gebräuchlich.
Protonen und Neutronen gehören beide zu den Baryonen. Die Nukleonenzahl ist daher identisch mit der Baryonenzahl B des Kerns und auch des gesamten Atoms oder Ions.
Einzelnachweise
- ↑ Eintrag: mass number. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.M03726.
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Physik 5. Klasse ‐ Abitur
Bei einem Atomkern gibt die Massenzahl bzw. Nukleonenzahl A an, wieviel Protonen und Neutronen zusammengenommen im Kern enthalten sind. Sie entspricht
ungefähr der Atommasse in der atomaren Masseneinheit u, allerdings werden die Abweichungen von dieser Faustregel desto größer, je größer der Kern insgesamt ist. Mit der Ordungszahl (Kernladungszahl, Protonenzahl) Z und der Neutronenzahl N gilt: A = Z + N
Die Massenzahl, Nukleonenzahl, Nukleonenanzahl,[1] manchmal auch Kerngröße ist die Anzahl der Nukleonen (Protonen und Neutronen), die den Atomkern eines Nuklids bilden. Sie ist demnach die Summe der Ordnungszahl und der Neutronenzahl :
Die Bezeichnung „Massen“zahl weist darauf hin, dass diese Zahl annähernd die Masse des ganzen
Atoms in atomaren Masseneinheiten
Das Formelzeichen der Massenzahl ist meist , auf dem Gebiet der Massenspektrometrie jedoch [2] Die höchste bisher nachgewiesene Massenzahl haben Tenness-294 und Oganesson-294 (Stand: Juli 2018).
Verwendung zur Bezeichnung des einzelnen Nuklids[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Die Massenzahl wird üblicherweise dem Elementnamen oder -symbol angefügt, wenn ein bestimmtes Nuklid (also ein bestimmtes Isotop des Elements) bezeichnet werden soll, z. B. Kohlenstoff-12 oder C-12, Uran-238 oder U-238 usw. In Formeln schreibt man die Massenzahl links oben an das Elementsymbol. Links unten kann die Ordnungszahl (Anzahl der Protonen) angegeben werden:
Das Kohlenstoff-Isotop mit der Massenzahl 14 wird also in Formeln als
geschrieben. Allerdings ist bereits durch das Elementsymbol festgelegt und wird daher in der Schreibweise oft weggelassen, sofern es nicht, wie bei Kernreaktionen, von besonderem Interesse ist.
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Ulrich Harten: Physik. Eine Einführung für Ingenieure und Naturwissenschaftler. 6. Auflage. Springer Vieweg, Berlin/Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-53854-4, S. 313.
- ↑ Eintrag zu mass number. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.M03726 – Version: 2.3.