Rechner für die durchschnittliche Atommasse
Berechnen Sie die durchschnittliche Atommasse eines Elements aus seinen Isotopen und Häufigkeiten.
Geben Sie die Isotopenmasse (in amu) und die relative Häufigkeit (in %) für jedes Isotop ein. Lassen Sie Zeilen leer, wenn das Element weniger Isotope hat.
Durchschnittliche Atommasse
Berechnungsschritte
Zusätzliche Informationen
Was ist die durchschnittliche Atommasse?
Die durchschnittliche Atommasse, auch Atomgewicht genannt, ist der gewichtete Durchschnitt der Massen aller natürlich vorkommenden Isotope eines Elements. Es ist der Wert, der im Periodensystem für jedes Element angegeben ist, und wird in atomaren Masseneinheiten (amu oder u) ausgedrückt. Da eine Probe eines Elements eine Mischung aus Isotopen ist, spiegelt die durchschnittliche Atommasse sowohl die Masse jedes Isotops als auch dessen Häufigkeit wider.
Formel für die durchschnittliche Atommasse:
Durchschnittsmasse = Σ (Isotopenmasse × Anteil)
Anteil = Häufigkeit (%) / 100
- • Isotopenmasse = Masse jedes Isotops (amu)
- • Häufigkeit = relative Häufigkeit jedes Isotops (%)
- • Σ = Summe über alle Isotope
Warum es ein gewichteter Durchschnitt ist
Ein einfacher Durchschnitt würde jedes Isotop als gleich häufig behandeln, was jedoch selten zutrifft. Stattdessen wird die Masse jedes Isotops mit seinem Anteil multipliziert (gewichtet), bevor sie addiert wird. Häufiger vorkommende Isotope tragen stärker zum Endwert bei, weshalb die durchschnittliche Atommasse meist näher an der Masse des häufigsten Isotops liegt.
Bei Chlor macht das leichtere Isotop (Chlor-35, 34,969 amu) etwa 75,77 % des natürlichen Chlors aus, während das schwerere Isotop (Chlor-37, 36,966 amu) 24,23 % ausmacht. Der gewichtete Durchschnitt wird daher in Richtung des leichteren Isotops gezogen und ergibt etwa 35,45 amu statt des Mittelwerts der beiden Massen.
Isotope und relative Häufigkeit
Isotope sind Atome desselben Elements mit der gleichen Anzahl an Protonen, aber unterschiedlich vielen Neutronen, was ihnen unterschiedliche Massen verleiht. Die relative Häufigkeit eines Isotops ist der Prozentsatz der Atome in einer natürlichen Probe, die dieses Isotop sind. Diese Häufigkeiten werden mit Massenspektrometrie gemessen und sind bei den meisten Elementen weltweit bemerkenswert konstant.
- Häufigkeiten werden normalerweise als Prozentsätze angegeben, die sich auf etwa 100 % summieren.
- Wenn sich Ihre Häufigkeiten nicht auf 100 % summieren, berechnet der Rechner trotzdem ein Ergebnis, weist aber auf die Abweichung hin.
- Isotopenmassen liegen sehr nahe an der Massenzahl, sind ihr aber wegen der Kernbindungsenergie nicht genau gleich.
Hinweis: Dieser Rechner verwendet die von Ihnen eingegebenen Isotopenmassen und Häufigkeiten. Für genaue Arbeiten verwenden Sie standardisierte Atomgewichtswerte und isotopische Häufigkeiten aus zuverlässigen Quellen wie IUPAC oder NIST und beachten Sie, dass Häufigkeiten je nach Herkunft der Probe leicht variieren können.