Die Atome verschiedener Elemente haben unterschiedliche Massen, da sich in ihren Kernen eine unterschiedliche Anzahl von Protonen und Neutronen befindet. Dies führt zu unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften der Elemente sowie zu unterschiedlichen Atom-Massen.
Eine Möglichkeit, die Masse von Atomen zu messen, ist die Atommasse, ausgedrückt in atomaren Einheiten (amu). Das Amu entspricht 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms-12, das ungefähr 1,66 * 10 ^-27 Kilogramm beträgt.
Um die relative Schwere der Atome verschiedener Elemente zu bestimmen, können Sie ihre Atom-Massen vergleichen. Zum Beispiel hat ein Magnesiumatom eine Atommasse von etwa 24,3 amu und ein Kohlenstoffatom von etwa 12,0 amu. Somit ist ein Magnesiumatom etwa 24,3/ 12,0 = 2,03 mal schwerer als ein Kohlenstoffatom.
Ein Kupferatom hat eine Atommasse von etwa 63,5 amu, während Sauerstoff- und Stickstoffatome Massen von etwa 16,0 Amu bzw. 14,0 amu aufweisen. Daher ist ein Kupferatom etwa 63,5 / 16,0 = 3,97 mal schwerer als ein Sauerstoffatom und etwa 63,5 / 14,0 = 4,54 mal schwerer als ein Stickstoffatom.
Bestimmung des Gewichtsverhältnisses eines Magnesiumatoms zur Masse eines Kohlenstoffatoms
Das Gewichtsverhältnis eines Magnesiumatoms (Mg) zur Masse des Kohlenstoffatoms (C) kann durch den Vergleich ihrer Atommassen bestimmt werden, die im periodischen System chemischer Elemente angegeben werden.
Die Masse eines Atoms wird in atomaren Einheiten angegeben, wobei die Masseneinheit einem zwölften Teil der Masse eines Kohlenstoffatoms entspricht-12, bezeichnet als 12C. Andere Elemente werden mit diesem Massenstandard verglichen.
Mit einem periodischen System können wir herausfinden, dass ein Magnesiumatom eine Atommasse hat 24,31 atomare Einheiten (Abkürzung u), während ein Kohlenstoffatom eine Masse hat 12,01 u.
Um das Verhältnis der Masse eines Magnesiumatoms zur Masse eines Kohlenstoffatoms zu bestimmen, ist es notwendig, die Masse eines Magnesiumatoms durch die Masse eines Kohlenstoffatoms zu teilen:
das Gewichtsverhältnis von Magnesiumatom zu Kohlenstoffatomgewicht = Magnesiumatomgewicht / Kohlenstoffatomgewicht = 24,31 u / 12,01 u ≈ 2,03
Somit gewinnt das Magnesiumatom an Masse bei einem Kohlenstoffatom von ungefähr in 2,03 mal.
Schätzung der Masse eines Kupferatoms im Verhältnis zur Masse eines Sauerstoff- und Stickstoffatoms
Um die Masse eines Kupferatoms in Bezug auf die Masse eines Sauerstoff- und Stickstoffatoms zu bewerten, müssen die Atom-Massen dieser Elemente berücksichtigt werden. Die Atommasse von Kupfer beträgt 63,55 g / Mol, und die Atommasse von Sauerstoff und Stickstoff entspricht jeweils 16 g / mol und 14 g / mol.
Um zu bestimmen, wie oft ein Kupferatom schwerer ist als ein Sauerstoffatom, ist es notwendig, die Atommasse von Kupfer in die Atommasse von Sauerstoff zu teilen:
Masse des Kupferatoms / Masse des Sauerstoffatoms = 63,55 g / mol / 16 g / mol = 3,9718 mal
Somit ist ein Kupferatom fast 4 Mal schwerer als ein Sauerstoffatom.
Um zu bestimmen, wie oft ein Kupferatom schwerer ist als ein Stickstoffatom, ist es ebenfalls notwendig, die Atommasse von Kupfer in die Stickstoffatommasse zu teilen:
Kupferatomgewicht / Stickstoffatomgewicht = 63,55 g / mol / 14 g / mol = 4,5393 mal
Folglich ist ein Kupferatom etwa 4,5 Mal schwerer als ein Stickstoffatom.
Ansatz: bestimmung der Masse eines Magnesiumatoms
Um die Masse eines Magnesiumatoms zu bestimmen, müssen Sie sich auf die Tabelle der periodischen Elemente beziehen. Die Ordnungszahl von Magnesium ist 12, was bedeutet, dass ein Magnesiumatom 12 Protonen in seinem Kern enthält. Die Tabelle zeigt auch die durchschnittliche Atommasse von Magnesium an, die etwa 24,31 Atomeinheiten beträgt. Diese Zahl stellt die durchschnittliche Masse aller Magnesiumisotope angesichts ihrer relativen Verteilung auf der Erde dar.
Somit ist ein Magnesiumatom 2-mal schwerer als ein Kohlenstoffatom, da das Kohlenstoffatom die Ordnungszahl 6 hat und seine durchschnittliche Atommasse ungefähr 12,01 Atomeinheiten beträgt.
Zweiter Schritt: bestimmung der Masse eines Kohlenstoffatoms
Um zu bestimmen, wie oft ein Magnesiumatom schwerer ist als ein Kohlenstoffatom, ist es notwendig, die Masse des Kohlenstoffatoms zu kennen. Die Masse eines Kohlenstoffatoms hängt von der Anzahl seiner Neutronen und Protonen ab.
Betrachten wir zunächst die Struktur eines Kohlenstoffatoms. Kohlenstoff hat die Ordnungszahl 6, was bedeutet, dass er 6 Protonen in seinem Kern enthält. Die Anzahl der Neutronen in einem Kohlenstoffatom kann jedoch variieren, was zur Bildung seiner Isotope führt. Das häufigste Kohlenstoffisotop, bekannt als Kohlenstoff-12, enthält 6 Neutronen.
Jetzt ist es notwendig, die Masse der Kohlenstoffatome zu bestimmen. Die Massenzahl eines Kohlenstoffatoms entspricht der Summe seiner Protonen und Neutronen. Für Kohlenstoff-12 ist die Massenzahl also 12.
Ein Magnesiumatom enthält 12 Protonen, daher ist seine Massenzahl auch 12. Das Magnesiumatom und das Kohlenstoffatom haben also die gleiche Masse.
Dritter Schritt: Berechnen des Gewichts-Verhältnisses eines Magnesiumatoms zur Masse eines Kohlenstoffatoms
Um das Verhältnis der Masse eines Magnesiumatoms zur Masse eines Kohlenstoffatoms zu bestimmen, ist es notwendig, ihre Atom-Massen zu korrelieren. Die Atommasse von Magnesium beträgt ungefähr 24,31 Einheiten, während die Atommasse von Kohlenstoff etwa 12,01 Einheiten beträgt.
Um das Verhältnis der Masse eines Magnesiumatoms zur Masse eines Kohlenstoffatoms zu berechnen, müssen Sie die Atommasse von Magnesium durch die Atommasse von Kohlenstoff teilen:
Das Gewichtsverhältnis von Magnesiumatom zu Kohlenstoffatomgewicht = 24,31 / 12,01 ≈ 2,02
Somit ist ein Magnesiumatom etwa 2,02 Mal so schwer wie ein Kohlenstoffatom.
Ansatz: bestimmung der Masse eines Kupferatoms
Um die Masse eines Kupferatoms zu bestimmen, müssen wir uns auf das Periodensystem der Elemente beziehen. Die Masse des Atoms wird in der Wasserstofftabelle angegeben, die eine Masse von etwa 1,008 g / mol aufweist. Wenn wir zum Element Kupfer gehen, finden wir seine Atommasse, die ungefähr 63.546 g / mol beträgt.
Jetzt können wir die Masse eines Kupferatoms mit der Masse eines Sauerstoff- und Stickstoffatoms vergleichen. Ein Sauerstoffatom hat eine Masse von etwa 16,00 g / mol und ein Stickstoffatom von etwa 14,01 g/ mol.
Um zu bestimmen, wie oft ein Kupferatom schwerer ist als ein Sauerstoffatom, können wir ihre Massen teilen:
Das Verhältnis der Masse eines Kupferatoms zur Masse eines Sauerstoffatoms:
Verhältnis = Kupfermasse / Sauerstoffmasse = 63.546 g/mol / 16,00 g/mol
Um zu bestimmen, wie oft ein Kupferatom schwerer ist als ein Stickstoffatom, können wir ihre Massen teilen:
Das Verhältnis der Masse eines Kupferatoms zur Masse eines Stickstoffatoms:
Verhältnis = Kupfermasse / Stickstoffmasse = 63,546 g/mol / 14,01 g/mol
Nachdem wir diese Berechnungen durchgeführt haben, können wir feststellen, wie oft ein Kupferatom schwerer ist als Sauerstoff- und Stickstoffatome.
Zweiter Schritt: Bestimmung der Masse eines Sauerstoffatoms
Um die Masse eines Sauerstoffatoms zu bestimmen, müssen wir die Tabelle der periodischen Elemente verwenden. Wir können diese Informationen in der Tabelle finden und das Molekulargewicht von Sauerstoff (O) und Kupfer (Cu) untersuchen.
Die Molmasse von Sauerstoff (O) beträgt ungefähr 16 g/mol, während die Molmasse von Kupfer (Cu) etwa 63.5 g/mol beträgt.
Jetzt können wir das Verhältnis zwischen der Masse eines Sauerstoffatoms und eines Kupferatoms berechnen, indem wir das Molekulargewicht von Kupfer durch das Molekulargewicht von Sauerstoff teilen.
| Element | Symbol | Atommasse (g/Mol) |
|---|---|---|
| Sauerstoff | O | 16 |
| Kupfer | Cu | 63.5 |
Teilen wir nun das Molekulargewicht von Kupfer durch das Molekulargewicht von Sauerstoff auf: 63.5 g / mol / 16 g / mol
Wir erhalten, dass ein Kupferatom (Cu) etwa 4 Mal schwerer ist als ein Sauerstoffatom (O).
Somit ist die Masse des Kupferatoms (Cu) deutlich größer als die Masse des Sauerstoffatoms (O).
Dritter Schritt: Bestimmung der Masse eines Stickstoffatoms
Um die Masse eines Stickstoffatoms zu bestimmen, müssen wir es mit einem Kupferatom vergleichen. Es ist bekannt, dass ein Kupferatom schwerer ist als ein Sauerstoff- und Stickstoffatom. Daher können wir diesen Vergleich verwenden, um die Masse eines Stickstoffatoms zu bestimmen.
Die Masse eines Kupferatoms beträgt etwa 63.546 g / mol und die Masse eines Sauerstoffatoms beträgt etwa 15,999 g / mol. Somit übersteigt die Masse des Kupferatoms die Masse des Sauerstoffatoms um etwa das 3,971-fache.
Mit diesem Verhältnis können wir die Masse eines Stickstoffatoms berechnen. Die Masse des Sauerstoffatoms übersteigt die Masse des Stickstoffatoms um etwa das 2,873-fache. Daher beträgt die Masse des Stickstoffatoms ungefähr 5,792 g / mol.
Somit ist ein Magnesiumatom etwa 3,971 Mal schwerer als ein Kohlenstoffatom und ein Kupferatom etwa 2,873 Mal schwerer als ein Sauerstoff- und Stickstoffatom.
Vierter Schritt: Berechnen des Gewichts-Verhältnisses eines Kupferatoms zur Masse eines Sauerstoff-Stickstoffatoms
Die Masse des Kupferatoms beträgt etwa 63,55 Atomeinheiten, die Masse des Sauerstoffatoms beträgt 15,999 Atomeinheiten und die Masse des Stickstoffatoms beträgt 14.007 Atomeinheiten. Um das Verhältnis zwischen der Masse eines Kupferatoms und der Masse eines Sauerstoff-Stickstoffatoms zu finden, ist es notwendig, die Masse von Kupfer einzeln in die Masse von Sauerstoff und Stickstoff zu teilen.
Die Berechnung erfolgt wie folgt:
Das Verhältnis von Kupfermasse zu Sauerstoffmasse = Kupfermasse / Sauerstoffmasse = 63,55 at.e. / 15.999 at.e. ≈ 3,97
Das Verhältnis von Kupfermasse zu Stickstoffmasse = Kupfermasse / Stickstoffmasse = 63,55 at.e. / 14,007 at.e. ≈ 4,54
Ein Kupferatom ist also etwa 3,97 Mal schwerer als ein Sauerstoffatom und etwa 4,54 Mal schwerer als ein Stickstoffatom.
