Relative Atommasse - Definition

Relative Atommasse - das versteht man darunter

• Das Atom des gewöhnlichen Wasserstoffs besitzt eine winzige Masse, nämlich rund 1,7 * 10^-27 kg. Die Massen der schweren Atome liegen in der Größenordnung von 10^-25 kg.  Um das Rechnen mit derart kleinen Zahlen zu umgehen, ist es zweckmäßig, anstelle der Atommasse m_a, die dimensionslose relative Atommasse A_r einzuführen. Das tief gestellte, kleine "r" soll hier für "relativ" stehen.
• Doch für relative Definitionen benötigt man zunächst eine Art Masseneinheit, auf die man sich bezieht. Hierfür wurde die sog. atomare Masseneinheit (Kurzzeichen "u") gewählt, die der 12. Teil der Ruhemasse des neutralen Kohlenstoffatoms mit Nukleonenzahl 12 (dem "üblichen" Kohlenstoff also) entspricht. Dementsprechend gilt m_u = 1/12 m_a(¹²C) = 1,66053 * 10^-27 kg = 1 u (eine atomare Einheit bzw. "unit").
• Die relative Atommasse eines beliebigen Atomkerns ergibt sich dann zu A_r = m_a/m_u. Dieses Verhältnis wird oft ungenau auch als "Atomgewicht"bezeichnet.

Atommassen bestimmen - so folgen Sie der Definition

• Nach dieser Definition hat die relative Atommasse des Bezugsnuklids 12-C (mit 6 Neutronen und 6 Protonen, also 12 Kernnukleonen) den Wert A_r (12-C) = 12.
• Atommassen können von einzelnen Nukliden mit festgelegter Protonen- und Neutronenzahl bestimmt werden. aber auch von Elementen mit (leicht unterschiedlichen stabilen) Isotopen. Denn schon die ersten massenspektroskopischen Untersuchungen zeigten, dass für Atome mit gleicher Kernladung (also gleicher Protonenzahl) meist eine ganze Reihe (stabiler) Isotope mit unterschiedlicher Masse existieren. Sie unterscheiden sich in der Anzahl der neutralen Kernteilchen, den Neutronen. Vom Häufigkeitsverhältnis der einzelnen Isotope hängt letztendlich die relative Atommasse eines Elementes ab. Sie ist daher nicht ganzzahlig.
• Relative Atommassen der verschiedenen Elemente kann man in Tabellenwerken oder im Internet finden. Sie schließen stets die Massen der Elektronenhüllen ein (beziehen sich also auf neutrale Atome). Diese sind jedoch in Anbetracht einer Elektronenmasse von m_e = 9,1 _* 10^-31 kg extrem klein und müssen - außer bei genauen Massenberechnungen - nicht weiter berücksichtigt werden.
• Noch drei Beispiele aus solchen Tabellen seien genannt. So beträgt die relative Atommasse von Blei 207,19, die von Sauerstoff 15,9994 und die von Eisen 55,847.