Periodiek systeem met atoommassa’s

Wat atoommassa betekent

Bijna alle massa van een atoom zit in de kern, in protonen en neutronen die elk ongeveer 1 u wegen. Eén atomaire massa-eenheid is gedefinieerd als een twaalfde van de massa van een koolstof-12-atoom. De waarde die bij elk element staat, is het standaard atoomgewicht: de gemiddelde massa van de natuurlijke isotopen, gewogen naar hoe veel elk ervan voorkomt.

Eén mol van een element heeft een massa in gram die gelijk is aan de atoommassa, dus hetzelfde getal is ook de molaire massa. De atoommassa van koolstof is 12,011 u, dus één mol koolstofatomen heeft een massa van 12,011 g. In de tabel worden massa’s getoond met maximaal drie decimalen onder 100 en maximaal twee erboven.

Waarom atoommassa’s geen hele getallen zijn

De meeste elementen zijn een mengsel van isotopen, atomen met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen. Chloor bestaat bijvoorbeeld voor ongeveer 76% uit chloor-35 en voor 24% uit chloor-37. Het gewogen gemiddelde van de twee is 35,45, en daarom ligt de atoommassa van chloor tussen die twee in in plaats van een geheel getal te zijn.

Veel radioactieve elementen, zoals technetium, radon en elk element na uranium, hebben geen natuurlijk isotopenmengsel om een gemiddelde van te nemen. Voor deze geeft de tabel het massagetal van de langstlevende of bekendste isotoop als een geheel getal, bijvoorbeeld 98 voor technetium en 222 voor radon.

De trend en de uitzonderingen

De atoommassa neemt vrijwel overal toe met het atoomnummer, omdat elk nieuw element een proton en meestal een of meer neutronen toevoegt. Op een paar plekken is de volgorde omgekeerd: argon is zwaarder dan kalium, kobalt is zwaarder dan nikkel en telluur is zwaarder dan jodium. Hun meest voorkomende isotopen hebben extra neutronen. De tabel is geordend op atoomnummer, het aantal protonen, niet op massa, zodat elk element nog steeds in de groep staat die bij zijn chemie past. Mendelejev plaatste telluur om precies deze reden vóór jodium, en vertrouwde op chemische eigenschappen boven massa.

Uitgewerkt voorbeeld: de molaire massa van water

Om de molaire massa van een verbinding te vinden, tel je de atoommassa’s van al zijn atomen op. Water, H₂O, heeft twee waterstofatomen van elk 1,008 en één zuurstofatoom van 15,999: 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol. Dus 18,015 g water bevat één mol moleculen, ongeveer 6,022 × 10²³ stuks. Voor langere formules doet de molmassacalculator dezelfde som voor je.