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Grundwissen

Kennzahlen von Kernen

Aufgaben Aufgaben

Massen, Ladung und Durchmesser

Der Kern eines Atoms besteht aus den positiv geladenen Protonen und den ungeladenen Neutronen. Die Masse von Proton und Neutron ist ungefähr gleich. Ihre Masse ist jeweils etwa 1800-mal so groß wie die eines Elektrons der Hülle.

Teilchen Masse Ladung Durchmesser
Proton \({1{,}6727\cdot10^{-27}\,\rm{kg}}\approx {1\cdot \rm{u}}\) \({+1{,}6022\cdot 10^{-19}\,\rm{As}}=+e\) \(\text{ca. }1\cdot10^{-15}\,\rm{m}\)
Neutron \({1{,}6750\cdot10^{-27}\,\rm{kg}}\approx {1\cdot \rm{u}}\) ungeladen \(\text{ca. }1\cdot10^{-15}\,\rm{m}\)
Elektron \(9{,}109\cdot 10^{-31}\,\rm{kg}\) \({-1{,}6022\cdot 10^{-19}\,\rm{As}}=-e\) \(< 1\cdot 10^{-18}\,\rm{m}\)

Für die Angabe von Kernmassen wird anstelle von Angaben in \(\rm{kg}\) oft die atomare Masseneinheit \(\rm{u}\) genutzt. \(1\,\rm{u}\) ist dabei ein Zwölftel der Masse eines C-12 Atoms und es gilt \[1\,\rm{u}=1{,}66054 \cdot {10^{ - 27}}\,\rm{kg}\]

Kernladungszahl \(Z\)

  • Die Kernladungszahl \(Z\) gibt die Zahl der Protonen in einem Kern an.
  • Die Kernladungszahl \(Z\) bestimmt, um welches Element es sich handelt.
  • Weißt du die Kernladungszahl eines Atoms, so kannst du den Namen des Elements im Periodensystem nachschlagen und und umgekehrt. Daher nennt man die Kernladungszahl oft auch Ordnungszahl.
  • Beim neutralen Atom stimmt die Elektronenzahl in der Hülle mit der Kernladungszahl überein.

Massezahl \(A\)

Die Summe aus Protonenzahl \(Z\) und Neutronenzahl \(N\) eines Atomkerns ergibt die Massezahl \(A\)

\[ A = Z + N \]

Willst du die Masse eines Atoms ungefähr bestimmen, so musst du nur die Massezahl \(A\) mit der atomaren Masseneinheit \(\rm{u}\) multiplizieren:

\[ m_{atom} \approx A \cdot u \]

Elementschreibweise

Ein Element X mit der Kernladungszahl \(Z\) und der Massezahl \(A\) wird weltweit einheitlich in folgender Form geschrieben:

Elementsymbol:

\[{^{A\!}_{Z\!}X}\]