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Eine Einheit für Atome
Atommassen in Gramm sind unhandlich klein. Chemiker nutzen deshalb die atomare Masseneinheit u.
- Definition:1 u ist ein Zwölftel der Masse eines Kohlenstoffatoms (C-12).
- Umrechnung:\(1\ \text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-24}\ \text{g}\).
- Periodensystem:Dort steht zu jedem Element die Atommasse, z. B. H 1 u, O 16 u, Fe 56 u.
- Wasserstoff:das leichteste Atom mit etwa 1 u.
Merke
Atomare Masseneinheit: \(1\ \text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-24}\ \text{g}\)
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Masse von Molekülen
Ein Molekül ist so schwer wie alle seine Atome zusammen.
Herleitung:
\(m(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot m(\text{H}) + m(\text{O})\)
Ansatz
Ein Wassermolekül besteht aus zwei H-Atomen und einem O-Atom.
\(m(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot 1\ \text{u} + 16\ \text{u}\)
einsetzen
Atommassen aus dem Periodensystem.
\(m(\text{H}_2\text{O}) = 18\ \text{u}\)
Ergebnis
Summe der Atommassen.
Lege Atome auf die gedachte Atomwaage (antippen oder Enter). Lies die Masse ab — in u und in Gramm. Baue auch Moleküle wie Wasser (2 H, 1 O) oder Kohlenstoffdioxid (1 C, 2 O).
Halte fest: Atommassen gibt man in u an. Die Masse eines Moleküls ist die Summe der Massen seiner Atome.
- Kohlenstoffdioxid:\(12\ \text{u} + 2 \cdot 16\ \text{u} = 44\ \text{u}\).
- Kupferoxid:\(63{,}5\ \text{u} + 16\ \text{u} = 79{,}5\ \text{u}\).
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Allgemeine Hinweise
Index mitzählen
In \(\text{CO}_2\) steht das O zweimal. Die Masse von O wird deshalb verdoppelt, nicht die von C.
Runden erlaubt
Für Rechnungen in Klasse 8 reichen gerundete Atommassen: H 1 u, C 12 u, O 16 u, Cu 63,5 u.
u ist keine Stoffmenge
u ist eine Masseneinheit wie g oder kg — nur viel kleiner.