Massenzahl
Die Massenzahl (\(A\)) eines Atoms ist die Gesamtzahl der Protonen und Neutronen in seinem Kern. Die Masse des Atoms ist eine Einheit, die als Atommasseneinheit \(\left ( \text{amu} \right)\) bezeichnet wird. Eine Atommasseneinheit ist die Masse eines Protons oder etwa \ (1,67 \ mal 10 ^ {-27} \) Kilogramm, was eine extrem kleine Masse ist. Ein Neutron hat nur ein kleines bisschen mehr Masse als ein Proton, aber seine Masse wird oft auch als eine Atommasseneinheit angenommen. Da Elektronen praktisch keine Masse haben, befindet sich fast die gesamte Masse eines Atoms in seinen Protonen und Neutronen. Daher bestimmt die Gesamtzahl der Protonen und Neutronen in einem Atom seine Masse in Atommasseneinheiten (Tabelle \(\pageIndex{1}\)).
Betrachten Sie Helium noch einmal. Die meisten Heliumatome haben zwei Neutronen zusätzlich zu zwei Protonen. Daher beträgt die Masse der meisten Heliumatome 4 Atommasseneinheiten (\(2 \: \text{amu}\) für die Protonen + \(2 \: \text{amu}\) für die Neutronen). Einige Heliumatome haben jedoch mehr oder weniger als zwei Neutronen. Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen werden Isotope genannt. Da die Anzahl der Neutronen für ein bestimmtes Element variieren kann, können auch die Massenzahlen verschiedener Atome eines Elements variieren. Zum Beispiel haben einige Heliumatome drei Neutronen anstelle von zwei (diese werden Isotope genannt und später im Detail besprochen).
Warum denken Sie, dass die „Massenzahl“ Protonen und Neutronen enthält, aber keine Elektronen? Sie wissen, dass der größte Teil der Masse eines Atoms in seinem Kern konzentriert ist. Die Masse eines Atoms hängt von der Anzahl der Protonen und Neutronen ab. Sie haben bereits gelernt, dass die Masse eines Elektrons im Vergleich zur Masse eines Protons oder Neutrons sehr, sehr klein ist (wie die Masse eines Pennys im Vergleich zur Masse einer Bowlingkugel). Das Zählen der Anzahl der Protonen und Neutronen gibt Wissenschaftlern Auskunft über die Gesamtmasse eines Atoms.
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Die Massenzahl eines Atoms ist sehr einfach zu berechnen, vorausgesetzt, Sie kennen die Anzahl der Protonen und Neutronen in einem Atom.
Beispiel 4.5.1
Wie groß ist die Massenzahl eines Heliumatoms, das 2 Neutronen enthält?
Lösung
\(\left( \text{Anzahl der Protonen} \right) = 2\) (Denken Sie daran, dass ein Heliumatom immer 2 Protonen hat.)
\(\left( \text{Anzahl der Neutronen} \right) = 2\)
\(\text{Massenzahl} = \left( \text{Anzahl der Protonen} \right) + \left( \text{Anzahl der Neutronen} \right)\)
\(\text{Massenzahl}} = 2 + 2 = 4\)
Ein chemisches Symbol ist eine ein- oder zweibuchstabige Bezeichnung eines Elements. Einige Beispiele für chemische Symbole sind \(\ce{O}\) für Sauerstoff, \(\ce{Zn}\) für Zink und \(\ce{Fe}\) für Eisen. Der erste Buchstabe eines Symbols wird immer groß geschrieben. Wenn das Symbol zwei Buchstaben enthält, ist der zweite Buchstabe Kleinbuchstaben. Die meisten Elemente haben Symbole, die auf ihren englischen Namen basieren. Einige der seit der Antike bekannten Elemente haben jedoch Symbole beibehalten, die auf ihren lateinischen Namen basieren, wie in Tabelle \ (\pageIndex {2}\) gezeigt.
| Chemisches Symbol | Name | Lateinischer Name |
|---|---|---|
| \(\ce{Na}\) | Sodium | Natrium |
| \(\ce{K}\) | Potassium | Kalium |
| \(\ce{Fe}\) | Iron | Ferrum |
| \(\ce{Cu}\) | Copper | Cuprum |
| \(\ce{Ag}\) | Silver | Argentum |
| \(\ce{Sn}\) | Tin | Stannum |
| \(\ce{Sb}\) | Antimony | Stibium |
| \(\ce{Au}\) | Gold | Aurum |
| \(\ce{Pb}\) | Lead | Plumbum |