Chemie: 1.2.1 Nuklide und Isotope PDF

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 Zurück zur Webseite  Einstellungen    Als erledigt kennzeichnen Länge: Ein Atomkern ist aus den Kernbausteinen, den Nukleonen (Protonen + Neutronen), aufgebaut. Die M Anzahl der Nukleonen an und ist im Periodensystem der Elemente (PSE) ablesbar. Diese Zahl ist me angeführt. Das kommt daher, dass in der Natur bei vielen Elementen nicht nur 1 Nuklid vorhanden is mit unterschiedlichen Neutronenzahlen. Im PSE wird je Element die gemeinsame durchschnittliche M verschiedenen Nuklide eines Elements angegeben, wobei die HäuNgkeit der einzelnen Nuklide in der berücksichtigt wird. Merke: Ein Nuklid ist ein Atomkern, der eindeutig durch Massenzahl und Kernladungszahl chara sind Atome desselben Elements – mit abweichender Neutronenzahl und daher auch mit einer a andere Protonenzahl würde ein anderes Element bedeuten. Bsp: In folgender Abbildung sieht man die Isotope des Wasserstoffs (H). Der „normale“ Wasserst Protium, es besteht aus einem Proton und einem Elektron. Die Isotope, das Deuterium und das Tri Neutron(en) mehr. Das Element bleibt das gleiche (da dieses ja von der Zahl der Protonen bestimm ändert sich aber. Die unterschiedlichen Schriftgrößen der Nuklidnamen widerspiegeln die HäuSgk Nuklide in der Natur. Da Protium mit Abstand am häuSgsten ist, liegt die Massezahl von Wasserst aller vorkommenden Nuklide dieses Elements) mit 1,008 deutlich am nähesten bei der Masse von e e e n p p n p n 1 2 3 1 H 1 H 1 H Protium Deuterium Tritium Eine häuNge Darstellung ist auch eine sog. Nuklidkarte. In der folgenden Abb. sind die Zerfallsarten der Segrè-Darstellung der Nuklidkarte dargestellt. Die Zerfallsarten werden in Physik (Kap. 8.5) erläu soll der Fokus zuerst einmal auf der Erkennung von Isotopen in solchen Tabellen gehen. Berücksich Ordnungszahl Z senkrecht aufgetragen ist und die Neutronenzahl N waagrecht, lässt sich die Schlus dass sich alle Isotope eines Elements horizontal nebeneinander in einer Zeile beNnden. − β Mutter- n nuklid β+ p ε Z α N Wiederholung ist der Schlüssel zum Lernerfolg. Möchtest du diesen Inhalt (erneut) als Video erle Z  01:55 Erweiterung (BETA - Feedback) Ein entscheidender Aspekt für die Stabilität eines Atomkerns ist das Verhältnis zwischen Protone Leichte Elemente, wie Helium (mit 2 Protonen und 2 Neutronen), sind stabil bei einem Verhältnis v zunehmender Größe der Atomkerne steigt jedoch der Bedarf an Neutronen, um die Protonen zu st Abstoßungskräfte zu kompensieren. Beispielsweise hat das Uranisotop 238U eine Protonenzahl v Neutronen, was ein Verhältnis von etwa 1:1,6 ergibt. Dies erklärt, warum größere Atomkerne meh benötigen, um stabil zu bleiben. Die Nuklidkarte ist ein äußerst nützliches Instrument, um die Vielfalt der existierenden Nuklide da analysieren. In dieser zweidimensionalen Darstellung werden die Protonenzahl (Ordnungszahl Z) Neutronenzahl (N) waagerecht aufgetragen. Dadurch lassen sich Isotope desselben Elements als erkennen, während verschiedene Elemente senkrecht angeordnet sind. Mithilfe der Nuklidkarte la Eigenschaften der Nuklide, wie Stabilität und Radioaktivität, visuell darstellen. Stabile Nuklide ers einem schmalen Band – dem sogenannten Stabilitätsband. Instabile, radioaktive Nuklide beNnde außerhalb dieses Bereichs und können durch radioaktiven Zerfall in stabilere Formen übergehen. Bsp.: Betazerfall von Kobalt-60 (Co-60): In der Nuklidkarte lässt sich sehen, dass Kob Protonen und 33 Neutronen außerhalb des Stabilitätsbandes liegt. Beim Betazerfall w Neutron in ein Proton um, wodurch sich Co-60 in Nickel-60 (Ni-60) verwandelt, das e ist. Die Nuklidkarte zeigt dabei den Wechsel von einer horizontalen Position (Kobalt-6 nebenliegenden Position (Nickel-60), was den Zuwachs um ein Proton verdeutlicht. Unterschiedlichen Massen der Isotope und ihre HäuNgkeiten beeinbussen in der Natur die mittler Elements. Dies hat große Bedeutung in der chemischen Analyse und der Anwendung in verschied wissenschaftlichen Szenarien. Bsp.: Die mittlere Atommasse von Chlor (Cl) im Periodensystem beträgt 35,45 u beträ häuSge Isotope: 35Cl mit einer relativen HäuSgkeit von etwa 75 % und 37Cl mit 25 %. durchschnittliche Atommasse zu berechnen, geht man folgendermaßen vor: Durchschnittliche Atommasse = (35×0,75) + (37×0,25) = 35,5 u t 2. Atombau