Relative Atommasse berechnen

Hier können Sie die relative Atommasse berechnen lassen. Geben Sie dazu unten die absolute Atommasse sowie die atomare Masseneinheit ein.

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Die Berechnung der relativen Atommasse

Winzig sind die Massen von Molekülen und Atomen. Es ist somit günstig, dass sie angegeben werden mit einer vorgegebenen Masseneinheit, die ebenfalls recht klein ist. Dies ist das Verfahren auf dem die Definition der relativen Atommasse beruht.

Die Definition

Eine winzige Masse besitzt das Atom vom gewöhnlichen Wasserstoff. Dies sind rund 1,7 * 10 hoch -27 kg. In der Größenordnung von 10 (hoch -25 )kg bewegen sich die schweren Atome. Damit mit diesen kleinen Zahlen nicht noch gerechnet werden muss, macht es Sinn die dimensionale relative Atommasse Ar einzuführen statt der Atommasse m tiefer gestelltes a. Das tiefer gestellte kleine“r“ steht für relativ.

Um die relative Definition zu erhalten muss erst einmal eine Art Masseneinheit gefunden werden auf die sich bezogen werden kann. Dazu wurde die atomare Masseneinheit mit dem Kurzzeichen „u“ ausgewählt. Sie entspricht dem 12. Teil der Ruhemasse vom neutralen Kohlenstoffatom, dass die Nukleonenzahl 12 besitzt. Es entspricht somit dem üblichen Kohlenstoff. Daher gilt m (tiefer gestelltes u).
Dies führt zur Rechnung 1/12 m (tiefer gestelltes a) (höher gestellte) (12C) = 1,66053 * 10 (hoch -27) kg = 1 u. Das u steht für die atomare Einheit oder auch „unit“.
Aus A (tiefer gestelltes kleines r) = m a (tiefer gestelltes kleines a) / mu (tiefer gestelltes kleines u) ergibt sich dann die relative Atommasse von einem beliebigen Atomkern. Oftmals wird dieses Verhältnis auch weniger genau bezeichnet als „Atomgewicht“.

Die Bestimmung der Atommasse

Von einzelnen Nukliden mit einer festgelegten Neutronen- und Protonenzahl können Atommassen bestimmt werden. Eine weitere Möglichkeit sind die Elemente mit Isotopen die leicht unterschiedlich stabil sind. Die allerersten massenspektroskopischen Untersuchungen zeigten schon, dass Atome mit einer gleichen Kernladung, meistens einige (stabile) Isotope besitzen, die eine unterschiedliche Masse haben. Ihre Unterscheidung liegt in der neutralen Kernteilchenanzahl, den sogenannten Neutronen. Die relative Atommasse von einem Element ist letztendlich abhängig von dem Häufigkeitsverhältnis der einzelnen Isotope. Daher ist diese nicht ganzzahlig.

Im Internet und in Tabellenwerken können die relativen Atommassen von den verschiedenen Elementen nachgelesen werden. Stets schließen sie auch bei den Elektronenhüllen deren Massen ein und beziehen sich dadurch auf die einzelnen neutralen Atome. Mit Blick auf eine solche Elektronenmasse sind diese allerdings sehr klein mit einer Elektronenmasse von m (tiefer gestelltes kleines e) = 9,1 (tiefer gestelltes *) 10 (höher gestellte -31) kg. Daher müssen ihnen nicht weiter Beachtung geschenkt werden bei den genauen Massenberechnungen.

Drei Beispiele
207,19 beträgt die relative Atommasse von Blei. Beim Sauerstoff sind es 15,9994 und im Falle von Eisen 55,847.