Also ich bin kein Chemiker, aber mein Verständnis sagt mir, dass ein Wasserstoff Atom (nicht Molekül) doch so schwer sein muss, wie die Summe seiner Teile. Wenn also ein einzelnes Wasserstoff Atom aus jeweils einen Proton, Neutron und Elektron besteht, dann sollte doch die Gesamtmasse so schwer sein wie die Atom Masse im Tafelwerk (zu mindestens annähernd) Ich weiss nicht wo mein Fehler ist. Vielleicht kann da mal ein Fachmann für Chemie drüber schauen und mir erklären wo mein Fehler liegt. Danke im Voraus.
Hallo!
1 Proton, 1 Neutron, das ist Deuterium!
Normaler Wasserstoff hat kein Neutron.
Und die Gesamtmasse ist nicht die Masse der Einzelteile, sondern ist geringfügig höher, da die Bindungsenergie sich nach Einstein auch in der Masse nieder schlägt. Der Effekt ist aber klein, sorgt aber dafür, daß ein Proton nicht 1u wiegt. (die Definition lautet: ein C12 Kohlenstoffjern wiegt 12u)
Nachfrage:
Ist die Bindungsenergie nicht die Energie, die beim Zusammenschluss von Elektron und Proton frei wird, die, die ich in das Atom hereinstecken muss, um Elektron und Proton zu trennen?
Sollte dann nicht das Atom energieärmer sein als Proton und Elektron einzeln, demnach auch etwas leichter?
Oder baue ich da gerade auch einen Denkfehler?
Hallo!
Du hast recht, es muß natürlich leichter heißen.
Und noch was: Es gibt die Bindungsenergie zwischen Kern und Elektron, aber auch die Energie zwischen den Neutronen und Protonen im Kern.
Dein Deuterium wiegt 2,01410175u, zwei davon also 4,0282035u
Helium besteht aus den exakt gleichen Bestandteilen wie zwei Deuterium-Atome, und wiegt 4,002602u, ist also 0,026u leichter. Diese Differenz per Einsteins E=mc² umgerechnet ist die Energie, die frei wird, wenn man zwei Deuterium zu Helium verschmilzt. (Das ist nicht ganz korrekt, da es genau diese Reaktion nicht wirklich gibt, man bekommt eher ein He3 und ein freies Neutron, aber es erklärt es ganz gut)
Allerdings hat man es bei der Kernfusion mit Energien von einigen wenigen MeV zu tun, die Bindungsenergie zwischen Elektron und Proton im Wasserstoff ist mit 13eV doch ein klein wenig niedriger. Und das heißt: Im Bereich der Kernphysik hat man diese Massenänderungen, im Bereich der Chemie sind sie so winzig, daß die Masse als unveränderlich angenommen werden kann.
Ich habe das deshalb geschrieben, weil du bei der Betrachtung der Atome aus der Masse der Einzelteile eben nur grob auf die Masse des Atoms schließen kannst, irgendwo hinter dem Komma wird es Abweichungen geben.
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Was oft vergessen wird:
Das PSE gibt nicht die Masse des häufigsten Isotops an, sondern die Kombination der einzelnen Masseanteile der einzelnen Isotopen. Auch deswegen kann man das häufig nicht so einfach zusammenrechnen.
Super danke, das könnte echt helfen. Ich muss noch mal nachrechnen. Das könnte der Fehler gewesen sein, vielen Dank Caou.
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Moin,
ein sehr wichtiger Hinweis!
In einer Nuklidkarte oder Isotopenkarte kann man weitere Infos entnehmen. Ein wenig einlesen muss man sich schon, dass ist aber immer so bei neuen Dingen. Z.B. hier:
Gruß Volker