Drei Bausteine
Atomkern und Atomhülle bestehen aus drei Sorten kleinster Teilchen.
- Proton p⁺:im Kern, Ladung +1, Masse ≈ 1 u.
- Neutron n:im Kern, ungeladen, Masse ≈ 1 u (1932 von James Chadwick entdeckt).
- Elektron e⁻:in der Hülle, Ladung −1, Masse ≈ \(\tfrac{1}{1836}\) u — fast nichts.
- Nukleonen:Sammelname für die Kernbausteine Protonen und Neutronen.
- Neutral:Ein Atom hat genauso viele Elektronen wie Protonen — die Ladungen heben sich auf.
Atomkern: Protonen (+) und Neutronen (0) · Atomhülle: Elektronen (−) · neutrales Atom: Anzahl e⁻ = Anzahl p⁺
Kennzahlen Z und A
Zwei Zahlen beschreiben einen Atomkern vollständig.
- Ordnungszahl Z:Anzahl der Protonen (auch Kernladungszahl); legt das Element fest und steht im Periodensystem.
- Neutronenzahl N:Anzahl der Neutronen im Kern.
- Massenzahl A:Anzahl aller Nukleonen, \(A=Z+N\); entspricht ungefähr der Atommasse in u.
- Schreibweise:\({}^{A}_{Z}\mathrm{X}\), z. B. \({}^{19}_{\;9}\mathrm{F}\): 9 Protonen, 10 Neutronen, 9 Elektronen.
- Ladung:Protonen minus Elektronen; ist sie nicht 0, liegt ein Ion vor.
Baue mit den Knöpfen + und − ein Atom aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Beobachte, wann sich das Element, die Massenzahl und die Ladung ändern — oder hol dir mit „Auftrag“ eine Bauaufgabe.
Halte fest: Nur ein zusätzliches Proton macht aus dem Atom ein anderes Element. Neutronen ändern nur die Massenzahl, Elektronen nur die Ladung.
Herleitung:
\(A=Z+N\) · \(N=A-Z\) · Die Protonenzahl \(Z\) bestimmt das Element.
Allgemeine Hinweise
Elektronen zählen nicht mit
Die Massenzahl zählt nur Protonen und Neutronen. Elektronen sind so leicht, dass sie die Masse kaum ändern.
Z steht im Periodensystem
Die Ordnungszahl im PSE nennt dir sofort die Protonenzahl — und im neutralen Atom auch die Elektronenzahl.
Oben A, unten Z
In \({}^{A}_{Z}\mathrm{X}\) steht die größere Zahl oben. Wer A und Z vertauscht, bekommt eine negative Neutronenzahl.