Kann mir jemand hierbei helfen (Siehe Bild)?
Ich versteh das überhaupt nicht und muss das für morgen machen wär nett wenn ihr mir helfen würdet danke im Voraus
3 Antworten
Moin,
Die Lösung lautet:
Proton: Atomkern; + (positive Elementarladung); ca. 1 u
Neutron: Atomkern; 0 (ungeladen); ca. 1 u
Elektron: Atomhülle; – (negative Elementarladung); ca. 1/2000 u
Kalium: 39 u; 19 Protonen; 20 Neutronen
Aluminium: 27 u; 13 Protonen; 14 Neutronen*
unklar; unklar; unklar; 8 Neutronen*'
Fluor: 19 u; 9 Protonen; 10 Neutronen
* Diese Angabe allein reicht streng genommen nicht aus, um eine eindeutige Angabe machen zu können.
' Wahrscheinlich ist folgendes gemeint:
Sauerstoff: 16 u; 8 Protonen; 8 Neutronen
Aber es sind genauso gut möglich:
Stickstoff (Isotop): 15 u; 7 Protonen; 8 Neutronen
oder
Kohlenstoff (Isotop): 14 u; 6 Protonen; 8 Neutronen
Eine Hilfe wäre aber eigentlich ein hilfreicher Hinweis, wie man darauf kommt. Darum:
Protonen und Neutronen sind atomare Elementarteilchen. Man findet sie im Kern von Atomen. Da "Kern" auf schlau "Nukleus" heißt, werden Protonen und Neutronen zusammen auch "Nukleonen" genannt.
Protonen und Neutronen haben beide etwa die gleiche Masse. Sie wiegen jeweils etwa 1 u. Das ist die atomare Masseneinheit, die man eingeführt hat, weil die Masseneinheit der makroskopischen Welt (Kilogramm) viel zu kleine Zahlenwerte ergeben würde.
Im Gegensatz zu Protonen oder Neutronen haben Elektronen eine noch viel kleinere Masse. Man braucht ungefähr 2000 Elektronen, um auf die Masse eines Protons (oder Neutrons) zu kommen (genauer brauchst du etwa 1835 Elektronen dafür). Weil die Masse der Elektronen so vel kleiner ist im Vergleich mit den Massen der Nukleonen, lässt man sie bei der Angabe von Atommassen einfach unberücksichtigt.
Somit ergibt sich die Masse eines Atoms aus der Summe der Protonenanzahl und der Neutronenanzahl:
Protonenzahl + Neutronenzahl = Massenzahl
Damit kannst du fehlende Größen ermitteln, wenn du zum Beispiel nur die Massenzahl und die Protonenzahl kennst. Dann gilt nämlich
Massenzahl – Protonenzahl = Neutronenzahl.
Das ist aber noch nicht alles. Wenn du dir das Periodensystem der Elemente (PSE) anschaust, so findest du dort alle bekannten Elemente geordnet aufgezählt. Ein sehr wichtiges Ordnungskriterium ist dabei die Anzahl der Protonen im Kern der Atome. Wasserstoffatomkerne haben genau ein Proton in ihrem Kern. Darum stehen sie an erster Stelle im PSE. Heliumkerne besitzen genau zwei Protonen im Kern. Helium ist deshalb an zweiter Stelle im PSE. Lithium ist an Position drei. Daraus kannst du folgern, dass Lithiumkerne genau drei Protonen im Kern haben usw. Ganz allgemein gilt:
Ordnungszahl = Protonenzahl
Da außer den Protonen im Kern von Atomen nur noch Neutronen zu finden sind und nur die Protonen davon geladene Teilchen sind, gilt außerdem:
Ordnungszahl = Protonenzahl = Kernladungszahl
Toll, nicht?!
Über die Masse und die Protonen- und Neutronenzahl solltest du außerdem noch wissen, dass nur die Protonenzahl über die Zugehörigkeit eines Atoms zu einem Element bestimmt. Alle Atomkerne, die beispielsweise genau sechs Protonen im Kern haben, gehören zum Element Kohlenstoff. Die Anzahl der Neutronen (und damit in gewisser Weise auch die Masse von Kernen) spielt dabei keine Rolle. So gibt es vom Kohlenstoff Atome, die sechs Protonen und sechs Neutronen besitzen (sie haben dann die Masse 12 u), aber es gibt auch solche Kerne, die zwar sechs Protonen, aber sieben Neutronen im Kern versammeln. Die sechs Protonen zeigen, dass auch solche Atome zum Element Kohlenstoff gehören, auch wenn sie 13 u wiegen. Und dann gibt es sogar Kohlenstoffatome, die 14 u wiegen, weil sie zwar wieder sechs Protonen, aber acht Neutronen im Kern haben. Atomkerne, die zwar die gleiche Anzahl von Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen in ihren Kernen besitzen nennt man "Isotope". Darin stecken die griechischen Wörter "isos" = "gleich" und "toppos" = "Platz". Das deutet an, dass solche unterschiedlich schweren Atome trotzdem zum gleichen Element gehören, also im PSE den gleichen Platz einnehmen. Du merkst dir also:
Isotop: gleiche Protonenzahl, aber unterschiedliche Neutronenzahl (und damit auch unterschiedliche Massenzahl).
Es gibt auch das andere Phänomen, nämlich dass zwei Atome die gleiche Masse haben, aber unterschiedliche Protonenzahlen. Solche Atome bezeichnet man als "Isobare" (von "isos" = "gleich" und "baros" = "Gewicht"). Ein Beispiel dafür wäre 14-N (normales Stickstoffatom mit sieben Protonen und sieben Neutronen im Kern) und 14-C (radioaktives Kohlenstoffatom mit sechs Protonen und acht Protonen im Kern).
Schließlich solltest du noch der Vollständigkeit halber wissen, dass in einem Atom (und nur in einem Atom!) auch noch gilt:
Protonenzahl = Elektronenzahl
weil Atome ungeladene Teilchen sind. Wenn sie aber im Kern irgendeine Anzahl von positiv geladenen Protonen haben, muss die Wirkung dieser positiven Ladungen durch entsprechend viele negative Ladungen aufgehoben (kompensiert) werden. Und da es in Atomen nur Elektronen als negative Ladungsträger gibt, müssen in den ungeladenen Atomen die Protonen- und Elektronenzahlen übereinstimmen.
Und wenn du diese Zusammenhänge verstanden hast, kannst du sicherlich auch selbst darauf kommen, dass du in einem PSE nach Kalium suchst. Dann wirst du Kalium (Symbol "K") an 19. Stelle im PSE finden. Daraus kannst du schließen, dass Kaliumatome 19 Protonen im Kern haben. Darüber hinaus wirst du als Massenzahl 39,1 finden. Das rundest du zu 39 ab. Aus der Massenzahl 39 und der Protonenzahl 19 kannst du die Neutronenzahl berechnen: 39 – 19 = 20. Also haben Kaliumatome typischerweise 20 Neutronen im Kern. Damit hast du die erste Zeile der 2. Tabelle ausgefüllt.
In der zweiten Zeile hast du den Hinweis 27 u für die Masse erhalten. Du weißt jetzt bereits, dass die alleinige Angabe der Atommasse eigentlich nicht ausreicht, um damit sicher auf nur ein ganz bestimmtes Element kommen zu können. Das geht in der Regel nicht, weil es Isobare gibt (gleiche Masse, aber unterschiedliche Protonenzahlen und damit unterschiedliche Elemente). Aber mit guter Wahrscheinlichkeit will deine Lehrkraft auf das Element Aluminium heraus. Schaust du im PSE nach, wirst du feststellen, dass bei Aluminium (Symbol "Al") als Masse 27,0 angegeben wird. Außerdem wirst du erkennen, dass Aluminium an 13. Stelle im PSE steht. Daraus folgt: 13 Protonen, (27 – 13 =) 14 Neutronen. Wenn du deine Lehrkraft an dieser Stelle (klugscheißerisch) darauf hinweisen willst, dass diese Angabe nicht eindeutig sei, kannst du erwähnen, dass auch ein Nuklid 14-Si (mit 13 Neutronen) diese Massenzahl erbrächte, also "isobar" zum erwarteten 13-Al wäre...
Den Rest kannst du jetzt bestimmt alleine nachvollziehen.
LG von der Waterkant
A2: Kern + 1
Kern / 1
Schale - 0
Anzahl der Protonen+ Anzahl der Neutronen = Atommasse wenn ich mich nicht irre, einfach +/- rechnen