Einführung in die Allgemeine und die Anorganische Chemie: Atommassen

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Die Masse des leichtesten Atoms (Wasserstoff) hat die absolute Masse von:

0,000 000 000 000 000 000 000 001 6735 g = 1,6735* 10-24 g

Ein mittelschweres Atom, wie z.B. das Jod-Atom hat eine Masse von 210,69 * 10-24 g und ein

schweres Atom, wie z.B. Plutonium hat eine Masse von 396,81 * 10-24 g.

Da man mit solchen Zahlen schwer umgehen kann, hat man die relativen Atommassen eingeführt. Hierdurch hat man handhabbare Zahlen. Das einzige Problem war, einen einheitlichen, von allen anerkannten Bezugspunkt zu finden. Aus diesem Grunde hat sich der Bezugspunkt mehrfach verändert.

Ermittelt wurden die Atommassen von folgenden Bezugspunkten aus:

bis ca. 1940 war es das Wasserstoffatom, dann

bis ca. 1950 das Sauerstoffatom.

Heute bezieht man die Atommasse auf 12C. Man teilt dessen Masse durch 12 und definiert dies als Bezugswert 1.

Die absolute Masse des Bezugs-C-Atoms beträgt 19,9236 * 10-24 g. Davon 1/12 ist 1,66 * 10-24 g. Dies wird gleich 1 u gesetzt.

Die relative Atommasse des 12C-Atoms beträgt 12 u, u vom englischen unit, u ist ein Hinweis, aber keine Einheit. Siehe hierzu auch:

http://de.wikipedia.org/wiki/Atomare_Masseneinheit und

http://de.wikipedia.org/wiki/Atommasse

Die relative Atommasse (mrel), die auch im Periodensystem angegeben wird, ergibt sich wie folgt:

mrel = Absolute Atommasse in g dividiert durch die Avogadrokostante 1,66 * 10-24

Die relativen Atommassen von z.B. Be, F, Na und Al sind nahezu ganzzahlig. Die Ursache hierfür liegt im Bau der Atome: Hier gibt es keine natürlichen Isotope.

Bei den Elementen z.B. Cl, Ni oder Zn ist dies nicht der Fall. Hier ist das Vorhandensein von natürlichen Isotopen in relevanten Mengen die Ursache.

Die Relativen Atommassen von Elementen sind leicht dem Periodensystem zu entnehmen. Nimmt man dann 1 mol des Elements ist das die relative Atommasse in Gramm.

Die Relative Atommasse einer Verbindung lässt sich leicht aus den Einzelkomponenten errechnen. Zum Beispiel unser geliebter Alkohol (Ethylalkohol oder Ethanol) hat die Summenformel C2H6O. Dies bedeutet folgendes:

Das Molekül setzt sich aus 2 Kohlenstoffatomen, 6 Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom zusammen.

Die relative Atommasse von Ethanol ergibt sich somit aus 2 * 12 u (C) + 6 * 1 u (H) und 1 * 16 u (O) und beträgt ca. 46 u, bzw. ein mol Ethanol hat das Gewicht von ca. 46 g (Man könnte natürlich auch die Atommassen mit Nachkommastellen aus dem Periodensystem entnehmen, wenn man ein genaues Ergebnis erhalten will).