Embedded Files
Het massagetal heeft uiteraard met de massa van het atoom te maken maar is net niet hetzelfde. De werkelijke massa hoort in kilogrammen te worden uitgerukt maar omdat dit zo’n kleine waarde zou opleveren wordt er vaak gebruik gemaakt van de eenheid u. Deze u staat voor “unified atomic mass unit” en die was* gedefinieerd als “1/12de van de massa van een koolstofatoom met 6 neutronen”. In de Engelssprekende wereld wordt deze u vaak vervangen voor de Da, de dalton, vernoemd naar John Dalton. Deze eenheid (u) is ook de eenheid die je hebt gebruikt in de opgaven 1 en 5 van het stuk over Berzelius.
Wat heb je hieraan?
Het wordt handig als je weet hoeveel deeltjes je hebt en daar gebruik je de mol voor. Een mol is (behalve een gravend beestje) een hoeveelheid deeltjes, net als een dozijn. Een dozijn is twaalf deeltjes en 1 mol is 6,02214076.1023 deeltjes.
De eenheid u en Da waren zo handig dat als één deeltje 26,9815386 u woog (afbeelding) en je precies 1 mol van die deeltjes had, dit exact 26,9815386 gram was.
Deze mol-berekeningen zijn in de scheikunde enorm belangrijk. Met een reactievergelijking kan je namelijk wel zien hoeveel moleculen van de ene stof met de andere stof reageren en omdat een mol altijd hetzelfde aantal deeltjes is, je dan ook wel weet hoeveel mol van de ene stof met hoeveel mol van de andere stof reageert maar, je kan het aantal mol niet tellen of meten.
Dankzij de eenheid u kan je bepalen hoeveel gram van de ene stof met hoeveel gram van de andere stof reageert en het aantal gram kan je natuurlijk prima meten. De eenheid u is dus de verbinding tussen de reactievergelijking op papier en het practicum in de echte wereld.
In 2019 zijn de mol en de kilogram officieel geherdefinieerd waardoor die verbinding net niet helemaal meer klopt. In de praktijk is het verschil echter zo enorm klein dat je er geen rekening mee hoeft te houden.
Wanneer wordt het vreemd?
Omdat koolstof atoomnummer 6 heeft en dus altijd 6 protonen heeft, zou je verwachten dat elk proton en elk neutron een massa heeft van precies 1 u maar dat zou natuurlijk te makkelijk zijn. De massa van een proton (stilstaand) is 1,007276466812 u en de massa van het neutron is 1,00866491600 u. Dit lijkt niet te kloppen: “Als elk proton en elk neutron meer dan 1 u weegt, hoe kan een kern met 6 protonen en 6 neutronen dan precies 12 u wegen?”.
Dit komt omdat de massa verandert zodra de protonen en de neutronen in de kern worden gebonden. De massa die je “kwijt” raakt wordt energie via E=mc2 en die energie verdwijnt in de omgeving. Dit noemen we de bindingsenergie en dit is ook de hoeveelheid energie die je nodig hebt om het atoom weer uit elkaar te halen. De bindingsenergie komt in de bovenbouw terug en zeker bij scheikunde, die energie heeft bijvoorbeeld te maken met de hoeveelheid warmte die je krijgt bij een verbranding want bindingsenergie werkt ook op het maken van roosters en moleculen.
*In 2019 is "de kilogram" geherdefinieerd. Dat was eerst een blokje van in Parijs werd bewaard maar na de herdefinitie is de kilogram nu gedefinieerd met natuurconstanten. Tijdens deze herdefinitie is ook de mol geherdefinieerd en de u dus ook want 1 mol deeltjes van 1 u per stuk moeten samen nog steeds 1 gram wegen. De u is dus niet meer precies 1/12de van de massa van een koolstof-12 atoom maar het verschil is heel klein.
Page updated
Google Sites
Report abuse