Atoomgewicht Calculator - Vind Atoomgewicht van Element op Basis van Nummer

De atoommassazoeker is een hulpmiddel dat de atoommassa van een element geeft op basis van het atoomnummer. Voer een getal van 1 tot 118 in en het hulpmiddel toont het symbool, de naam en de atoommassa van het bijbehorende element in atomaire massa-eenheden (amu).

Wat atoomgewicht betekent

Atoomgewicht, formeel relatieve atoommassa genoemd, is de gemiddelde massa van de atomen van een element zoals die in de natuur voorkomen. Het is niet de massa van één atoom.

De meeste elementen komen van nature voor als een mengsel van isotopen: atomen met hetzelfde aantal protonen maar verschillende aantallen neutronen. Het atoomgewicht is het gewogen gemiddelde van de massa's van deze isotopen, gewogen naar hun relatieve voorkomen.

Chloor is een bekend voorbeeld. Ongeveer 76% van de natuurlijke chlooratomen is chloor-35 en ongeveer 24% is chloor-37. Het middelen van deze massa's op basis van hun voorkomen geeft chloor een atoomgewicht van 35,45 amu, een waarde tussen de twee gehele massagetallen.

De atomaire massa-eenheid (amu) is gedefinieerd als een twaalfde van de massa van een koolstof-12-atoom. Scheikundigen gebruiken deze standaard sinds 1961.

Formule voor atoomgewicht

Voor een element met meer dan één isotoop wordt het atoomgewicht als volgt berekend:

Atoomgewicht = Σ (fᵢ × mᵢ)

Hierbij is fᵢ de fractie van de atomen die isotoop i zijn en mᵢ de massa van isotoop i. De fracties van alle isotopen van een element tellen op tot 1.

Een element met slechts één stabiele isotoop heeft een atoomgewicht dat gelijk is aan de massa van die isotoop. Elementen zonder enige stabiele isotoop, zoals technetium en elk element zwaarder dan uranium, krijgen in plaats daarvan het massagetal van hun meest stabiele bekende isotoop toegewezen.

Het atoomgewicht van een element bepalen

1. Voer in het invoerveld een atoomnummer tussen 1 en 118 in. Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern van een atoom en is uniek voor elk element: 6 is altijd koolstof en 79 is altijd goud.
2. De calculator toont het symbool, de volledige naam en het atoomgewicht van het element.
3. Met een kopieerknop kan het resultaat elders worden geplakt, bijvoorbeeld in een laboratoriumverslag of een antwoord op een huiswerkopgave.

Een getal buiten het bereik 1–118 geeft een foutmelding, omdat daar geen bevestigd element bestaat.

Voorbeeld: het atoomgewicht van zuurstof bepalen

Zuurstof heeft atoomnummer 8. Het invoeren van 8 geeft:

• Symbool: O
• Naam: Zuurstof
• Atoomgewicht: 15,999 amu

Deze waarde kan worden gebruikt om de molecuulmassa van een verbinding te bepalen. Water (H₂O) bevat twee waterstofatomen en één zuurstofatoom:

2 × 1,008 (waterstof) + 1 × 15,999 (zuurstof) = 18,015 amu

Het atoomnummer (8) moet niet worden verward met het atoomgewicht (15,999). Het atoomnummer telt alleen protonen. Het atoomgewicht weerspiegelt de gecombineerde massa van protonen en neutronen in alle van nature voorkomende isotopen van een element.

Atoomnummer versus atoomgewicht versus massagetal

Het atoomnummer bepaalt de identiteit van een element en zijn plaats in het periodiek systeem. Atoomgewicht en massagetal beschrijven beide massa, maar het atoomgewicht is een gemiddelde over isotopen, terwijl het massagetal bij één specifieke isotoop hoort.

Geschiedenis van het meten van atoomgewicht

John Dalton stelde aan het begin van de jaren 1800 de eerste tabel met atoomgewichten voor, met waterstof als referentiepunt. Zijn cijfers waren ruwe schattingen; sommige weken 10% of meer af.

Dmitri Mendelejev stelde in 1869 het periodiek systeem op door elementen in volgorde van atoomgewicht te rangschikken. Enkele elementen, waaronder argon en kalium, leken niet in de juiste volgorde te staan in vergelijking met hun chemische eigenschappen. Het vraagstuk werd pas opgelost nadat isotopen waren ontdekt.

Frederick Soddy identificeerde isotopen in 1913 en toonde aan dat de meeste elementen natuurlijke mengsels zijn van atomen met verschillende massa's. Dit verklaarde waarom zoveel atoomgewichten tussen gehele getallen liggen. Massaspectrometrie, die in de daaropvolgende jaren werd ontwikkeld, stelde scheikundigen in staat isotopenmassa's en -voorkomens rechtstreeks te meten in plaats van ze te schatten.

In 1961 verving de koolstof-12-standaard waterstof als referentiepunt voor de atomaire massa-eenheid. De International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) heeft de standaardatoomgewichten sindsdien beoordeeld en bijgewerkt, voor het laatst in 2021, naarmate de meettechnieken zijn verbeterd. Aan elementen 113, 115, 117 en 118 werden in 2016 officieel namen toegekend, waarmee de zevende rij van het periodiek systeem werd voltooid.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen atoomgewicht en atoommassa? Atoommassa is de massa van één atoom of isotoop. Atoomgewicht, formeel relatieve atoommassa, is de gemiddelde massa van alle van nature voorkomende isotopen van een element, gewogen naar hun voorkomen. De twee termen worden in de dagelijkse scheikunde vaak door elkaar gebruikt, maar atoomgewicht is de nauwkeurigere term voor de waarde die deze calculator geeft.

Waarom zijn atoomgewichten geen gehele getallen? Daar zijn twee redenen voor. De meeste elementen zijn natuurlijke mengsels van isotopen met verschillende massa's, waardoor het gemiddelde tussen gehele getallen ligt. Daarnaast is de massa van een kern iets kleiner dan de som van zijn protonen en neutronen, omdat een deel van de massa wordt omgezet in bindingsenergie waarmee de kern bij elkaar wordt gehouden.

Hoe nauwkeurig zijn de waarden in deze calculator? De waarden volgen de standaardatoomgewichten van IUPAC en worden gegeven met drie tot vijf significante cijfers. Elementen zonder stabiele isotoop worden weergegeven als een geheel massagetal, zoals 98 voor technetium. Deze precisie volstaat voor gewone berekeningen in het onderwijs en laboratorium. Voor werk waarvoor volledige onzekerheidsintervallen nodig zijn, moeten de gepubliceerde tabellen van IUPAC rechtstreeks worden geraadpleegd.

Hoe verhoudt atoomgewicht zich tot molaire massa? De twee waarden zijn numeriek gelijk, maar gebruiken verschillende eenheden. Het atoomgewicht van koolstof is 12,011 amu per atoom; de molaire massa is 12,011 gram per mol, waarbij een mol 6,022 × 10²³ atomen bevat.

Heeft het atoomgewicht invloed op de manier waarop een element reageert? Niet rechtstreeks. De chemische reactiviteit hangt voornamelijk af van de elektronenconfiguratie, niet van de massa. De massa van isotopen kan de reactiesnelheid enigszins veranderen, een effect dat het kinetisch isotopeffect wordt genoemd, maar verandert niet welke reacties plaatsvinden.

Waarom geven sommige periodieke systemen bereiken van atoomgewichten weer in plaats van afzonderlijke getallen? Bij een klein aantal elementen verschillen de natuurlijke isotopenverhoudingen afhankelijk van de plaats waar een monster is genomen. IUPAC vermeldt deze elementen met een interval in plaats van één vast getal. Deze calculator gebruikt voor elk element de conventionele enkele waarde van IUPAC, die geschikt is voor typische monsters.