Chemie begreifen, Schulbuch

Packung zu 3 kg Packung zu 2 kg Für besonders Interessierte Das Wichtigste Überlegungen Hier wird es anschaulicher H4 100 Die Angabe der Masse in u beschreibt anschaulich, wie viele Protonen und Neutronen zusammengenommen in einem Atom oder Molekül enthalten sind. Genau genommen wird angegeben, wie viel Mal schwerer ein Objekt ist als 1 / 12 der Masse des Nuklids 12 C. Die Festlegung 1 Dalton (= 1 Da) = 1 / 12 der Masse des Nuklids 12 C = 1 atomare Masseneinheit (= 1 a tomic m ass u nit = 1 amu = 1 u) hat historische Gründe. Ursprünglich hat John Dalton (1766–1844) dem leichtesten Atom – dem Wasserstoffatom – exakt 1 als Atommasse zugewiesen. Dadurch erhält das Sauerstoffatom die Masse 15,87 und das Kohlenstoffatom die Masse 11,91. Das hat sich später als ungünstig erwiesen, denn Wasserstoff reagiert mit den meisten Elementen nicht. Hingegen bilden Sauerstoffatome mit nahezu allen anderen Atomen Stoffteilchen. Aus den Massenverhältnissen dieser Reaktionen wurden die übrigen unbekannten Atommassen ermittelt. Die genaueste Bezugsgröße war deshalb die Masse des Sauerstoffatoms, die mit 16,00 festgelegt wurde. Im 20. Jahrhundert stellte sich heraus, dass das natürliche Element Sauerstoff aus drei unterschiedlich schweren Nukliden besteht: 16 O, 17 O und 18 O. Deshalb musste eine neue Basis für die Atommasse gefunden werden. Die nunmehr gültige Definition über das Nuklid 12 C hatte den großen Vorteil, dass sich alle vertrauten Atommassen nur unwesentlich änderten. Beispielsweise verringerte sich die Atommasse des Sauerstoffisotopengemisches von 16,0000 auf 15,9994. Die Atommasse ist im PSE zu finden. Ihre Einheit u ist etwa gleich groß wie die Masse eines Protons oder Neutrons (ca. 1,67 . 10 –24 g). Die Masse eines Moleküls oder einer Formeleinheit wird berechnet, indem man die entsprechenden Atommassen zusammenzählt. Nimmt man den erhaltenen Zahlenwert in Gramm, so erhält man 1 Mol . Anschaulich kann das Mol als eine Packung mit gleich bleibender Stückzahl aufgefasst werden. Die Stückzahl in einem Mol ist immer gleich groß, weil die Masseneinheit u durch Gramm ersetzt wird. Der stöchiometrische Koeffizient in einer Reaktionsgleichung gibt an, a) wie viele Atome, Moleküle oder Formeleinheiten in der Nanoworld reagieren (Minimalumsatz), b) wie viele Mole in der Alltagswelt umgesetzt werden (Umsatz in »Packungen«). Welcher chemische Fachbegriff entspricht der Packung? Was ist die analoge Größe zur Masse einer Schraube oder Mutter? a) Von vielen gleich schweren Schrauben und Muttern wird die Masse eines Stücks bestimmt: b) Man nimmt immer so viel kg von den Schrauben und Muttern, wie die Masse eines Stücks in g beträgt. Auf diese Weise erhält man automatisch Packungen zu 1000 Stück und erspart sich das Zählen. c) Wenn jeweils eine Schraube und zwei Muttern kombiniert werden, so braucht man für eine Packung Schrauben 2 Packungen Muttern, also für 3 kg Schrauben 4 kg Muttern. d) 1 kg Schrauben erfordern 4 / 3 kg Muttern. Da das Verhältnis konstant bleibt, können alle Möglichkeiten durch entsprechende Multiplikation berechnet werden. Masse: 3 g Masse: 2 g Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv