Warum sind die Atommassen keine ganzen Zahlen?

Warum sind die Atommassen keine ganzen Zahlen?

Die Atommasse eines Elements ist die durchschnittliche Masse seiner Atome, gewichtet nach ihrer Häufigkeit im Vorkommen. Obwohl die meisten Elemente eine nahezu ganzzahlige Atommasse aufweisen, gibt es einige Ausnahmen, bei denen die Atommasse keine ganze Zahl ist. Dies liegt daran, dass die Masse von Atomen durch zwei Faktoren beeinflusst wird:

1. Variable Neutronenzahl:

Die meisten Elemente bestehen aus Atomen mit unterschiedlicher Neutronenzahl. Neutronen haben eine Masse, die nahezu identisch mit der von Protonen ist, die positiv geladenen Teilchen im Atomkern. Die Zahl der Protonen bestimmt die Ordnungszahl eines Elements und damit seine chemischen Eigenschaften. Die Zahl der Neutronen kann jedoch variieren, was zu Isotopen führt, die Atome desselben Elements mit unterschiedlichen Neutronenzahlen sind.

Isotope haben unterschiedliche Massen, da sich ihre Anzahl an Neutronen unterscheidet. Die Atommasse eines Elements ist ein Durchschnitt der Massen seiner verschiedenen Isotope, gewichtet nach ihrer Häufigkeit im Vorkommen. Daher kann die Atommasse aufgrund der variablen Neutronenzahl von den ganzzahligen Werten abweichen.

2. Massendefekt:

Wenn Protonen und Neutronen im Atomkern kombiniert werden, geht eine kleine Menge an Masse verloren. Dies wird als Massendefekt bezeichnet und ist auf die Energiefreisetzung bei der Kernfusion zurückzuführen, die die Teilchen im Kern zusammenhält.

Der Massendefekt führt dazu, dass die Gesamtmasse des Atoms etwas geringer ist als die Summe der Massen seiner einzelnen Protonen und Neutronen. Dies trägt weiter dazu bei, dass die Atommassen von ganzzahligen Werten abweichen.

Beispiele für nicht ganzzahlige Atommassen:

• Chlor (Cl): 35,453
• Kupfer (Cu): 63,546
• Zink (Zn): 65,38

Fazit:

Die Atommassen sind nicht immer ganzzahlig, weil:

• Atome desselben Elements unterschiedliche Neutronenzahlen haben können, was zu Isotopen mit unterschiedlichen Massen führt.
• Wenn Protonen und Neutronen im Atomkern kombiniert werden, tritt ein Massendefekt auf, der die Gesamtmasse des Atoms reduziert.

Diese Faktoren führen dazu, dass die Atommassen von ganzzahligen Werten abweichen und ihre nicht ganzzahlige Natur widerspiegeln.