[Mathe/Chemie] Verhältnis der Isotope berechnen?
Guten Tag,
ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die folgende Aufgabe perfekt zu verstehen.
Eine Probe aus C-12 und C-14 hat die durchschnittliche Atommasse von 12,4 u. Wie ist das Verhältnis der Isotope C-14:C-12?
Antwortmöglichkeiten:
A: 1:3
B: 2:3
C: 1:4
D: 1:5
E: 2:5
- Was ist überhaupt C-12 und C-14 und was für eine Atommasse hat C-12 und C-14?
- Ich weiß, dass Isotope Atome desselben chemischen Elements sind, die sich aber in ihrer Neutronenanzahl unterscheiden.
- Also handelt es sich bei C-12 und C-14 um Isotope von Kohlenstoff.
- Aber wie weiß ich nun, wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen die Isotope haben?
- Diese Schreibweise kenne ich leider noch nicht.
Ich freue mich sehr auf eure ausführlichen und leicht verständlichen Erklärungen der Aufgabe.
3 Antworten
Die Zahl, die man auch oben links schreibt (¹²C, ¹⁴C), ist die Massenzahl, also die Anzahl der Nukleonen = Protonen+Neutronen. C hat immer 6 Protonen, also hat C-12 6 Neutronen und C-14 8 Neutronen.
Jedes Nukleon hat ETWA die Masse 1 u. C-12 hat nur deswegen die exakte Maase 12 u, weil das mal so definiert wurde, C-14 hat nicht ganz genau die Masse 14 u, aber für eine grobe Bestimmung kann man davon ausgehen.
Jedes Isotop geht mit seiner Masse und seinem Anteil ein, mit dem Produkt genauer. Die Anteile ergeben zusammen 1, logisch. Also kannst du folgende Formel aufstellen:
(x * 12) + ((1-x) * 14) = 12,4 (x ist dabei er Anteil C-12)
12 x + 14 - 14 x = 12,4
14 - 2 x = 12,4
1,6 = 2 x
x = 0,8
Der Anteil C-12 ist 0,8, der von C-14 ist 0,2, also ist C-14:C-12 = 1:4. Alles ohne TR.
Man muss nur stumpf und genau rechnen.
alle deine Fragen lösen sich von selbst, wenn du nachschaust, wieviel ein Neutron wiegt. Für mich wirkt deine Fragestellung so, als ob du vieles auswendig gelernt hast, aber nicht die Zusammenhänge dabei verstanden hast. Da solltest du darauf achten, denn das ist wichtig für Chemie.
Ein bestimmtes Element hat eine genau festgelegte Anzahl an Protonen und die gleiche Anzahl Elektronen, damit es elektrisch neutral ist.
Isotope dieses Elements haben alle diese festgelegte Anzahl an Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen und daher auch Masse.
Wie du richtig erkannt hast, sind C-12 und C-14 zwei Isotope des Kohlenstoffs mit den Massen 12 und 14. Wäre das Verhältnis 1:1, dann wäre die "Misch"-Masse 13.
Jetzt schaffst du den Rest sicher selbst.
m.f.G.
anwesende
Danke für den Hinweis, ich habe es oben entsprechend korrigiert.
Danke für den Hinweis, ich habe es oben entsprechend korrigiert.
Anteil C-12 * 12 + Anteil C-14 * 14 = 12,4
C-12 hat eine Atommasse von 12u, C-14 von 14u. Da die Protonenzahl über das Element festgelegt ist, lässt sich über die Differenz die Zahl der Neutronen im Atomkern bestimmen, denn Protonen und Neutronen wiegen in etwa 1u. Die Zahl der Elektronen ist gleich der Zahl der Protonen, weil die Atome elektrisch neutral sind.
Antwort C liefert hier 12,4 u.
Vielen Dank für deine hilfreiche Antwort. Magst du mir vielleicht noch die Berechnung des Ergebnisses (ohne Taschenrechner) dazu schreiben? Das würde mir echt sehr viel weiterhelfen 🤯
Ich habe das mit Taschenrechner gerechnet! A zum Beispiel ist (1*14+3*12)/(1+3) = 12,5 und C ist (1*14 + 4*12)/(1+4) = 12,4
Ich muss diese Aufgabe ohne Taschenrechner lösen
Wäre das Verhältnis 1:1, dann wäre die "Misch"-Masse 12,5.
Ich hätte jetzt 13 gesagt