Belangrijkste verschil - Atoomgetal versus massagetal

Atomen zijn samengesteld uit elektronen, protonen en neutronen. Protonen en neutronen vormen samen de kern van een atoom. Bij het meten van de massa van een atoom, meten we eigenlijk de massa van de kern. Dat komt omdat de massa van een elektron verwaarloosbaar is in vergelijking met een proton of een neutron. Het atoomnummer en het massagetal van een atoom zijn twee belangrijke termen omdat deze termen ons details geven over het aantal protonen en het aantal neutronen dat in een atoom aanwezig is. De grootste verschil tussen atoomnummer en massagetal is dat: het atoomnummer geeft het aantal protonen aan dat in een atoom aanwezig is, terwijl het massagetal de som aangeeft van het aantal protonen en het aantal neutronen dat in een atoom aanwezig is.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is een atoomnummer? – Definitie, uitleg met voorbeelden 2. Wat is massagetal? – Definitie, uitleg met voorbeelden 3. Wat is het verschil tussen atoomnummer en massagetal? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: atoom, atoomnummer, elektron, isotoop, massagetal, neutron, kern, proton

Wat is een atoomnummer?

Atoomgetal is het aantal protonen dat in een atoom aanwezig is. De protonen bevinden zich in de kern van een atoom. Het aantal protonen in een atoom is een unieke eigenschap voor een scheikundig element. Daarom kunnen we een bepaald chemisch element identificeren door het aantal protonen in zijn atoom te vinden. Elk atoom heeft minstens één proton. Een waterstofatoom heeft bijvoorbeeld maar één proton.

Omdat het atoomnummer het aantal protonen is, heeft het atoomnummer geen eenheden. Het aantal protonen in Helium is bijvoorbeeld 2. Daarom is het atoomnummer van Helium 2. Gewoonlijk wordt het atoomnummer op een specifieke manier samen met het symbool van het chemische element gegeven. Een voorbeeld wordt hieronder gegeven.

Figuur 1: Het atoomnummer staat voor het chemische symbool in kleine letters.

Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen maar een verschillend aantal neutronen. Omdat deze isotopen hetzelfde aantal protonen hebben, behoren ze tot hetzelfde chemische element. Daarom, als we het hebben over isotopen, hebben we het over de verschillende vormen van hetzelfde element.

Protonen zijn positief geladen subatomaire deeltjes. Daarom geeft het atoomnummer de totale positieve lading van een kern aan. In een neutraal atoom is het aantal protonen gelijk aan het aantal elektronen, omdat, om neutraal te zijn, alle positieve ladingen geneutraliseerd moeten worden van de negatieve ladingen van de elektronen. Daarom is het atoomnummer gelijk aan het aantal elektronen dat aanwezig is in een neutraal atoom.

Het atoomnummer van een element kan worden gewijzigd als dat element radioactief is. Dat komt omdat, wanneer sommige elementen radioactiviteit ondergaan, protonen worden omgezet in verschillende subatomaire deeltjes of neutronen kunnen worden omgezet in protonen. Hoe dan ook, het verandert het aantal protonen dat in een atoom aanwezig is. Dit verandert in een ander element (verandering in atoomnummer verandert het element).

Wat is massagetal

Massagetal is de som van het aantal protonen en de neutronen van een atoom. Dit betekent dat het massagetal het totale aantal subatomaire deeltjes is dat aanwezig is in de kern van een atoom. Een proton of een neutron alleen wordt een nucleon genoemd. Daarom kan het massagetal ook worden gegeven als het totale aantal nucleonen dat aanwezig is in de kern van een atoom.

Dit wordt het massagetal genoemd omdat het de massa van een atoom bepaalt. De mas van een atoom is de totale massa van de protonen en de neutronen van dat atoom. Dat komt omdat de massa van een elektron verwaarloosbaar is in vergelijking met een proton of een neutron.

Aangezien het aantal protonen en het aantal neutronen gelijk is in stabiele atomen, is het massagetal van een atoom ongeveer gelijk aan tweemaal het atoomnummer. In isotopen kan het massagetal echter al dan niet gelijk zijn aan tweemaal het atoomnummer. Dit komt omdat de isotopen hetzelfde aantal protonen hebben maar een verschillend aantal neutronen. Daarom is in die gevallen het massagetal anders dan dat van de verwachte waarde.

Figuur 2: De belangrijkste isotopen van waterstof en hun massagetal.

Afgezien daarvan zijn er enkele stoffen die isobaren worden genoemd. Dit zijn atomen van verschillende elementen die hetzelfde massagetal hebben, maar ze verschillen in hun atoomnummers. Chloor-37 en Argon-37 hebben bijvoorbeeld hetzelfde massagetal. Daarom zijn het isobaren.

Omdat atomen vaak alfaverval ondergaan waarbij twee protonen en twee neutronen uit een radioactieve kern worden geëlimineerd, kan het massagetal van elementen dienovereenkomstig veranderen. Vervolgens wordt het massagetal met 4 eenheden gewijzigd.

Verschil tussen atoomnummer en massagetal

Definitie

Atoom nummer: Atoomgetal is het aantal protonen dat in een atoom aanwezig is.

Massagetal: Massagetal is de som van het aantal protonen en de neutronen van een atoom.

Aantal neutronen

Atoom nummer: Het aantal neutronen heeft geen invloed op het atoomnummer van een atoom.

Massagetal: Het aantal neutronen heeft geen invloed op het massagetal van een atoom.

isotopen

Atoom nummer: Isotopen hebben hetzelfde atoomnummer.

Massagetal: Isotopen hebben verschillende massagetallen.

Isobaren

Atoom nummer: Isobaren kunnen niet hetzelfde atoomnummer hebben.

Massagetal: Isobaren hebben hetzelfde massagetal.

Waarde

Atoom nummer: Het atoomnummer is altijd een kleinere waarde dan het massagetal.

Massagetal: Het massagetal is altijd een grotere waarde dan het atoomnummer.

Conclusie

Atoomgetal en massagetal zijn fundamentele details over een atoom. Het atoomnummer is een unieke waarde voor een bepaald chemisch element. Maar er kunnen elementen zijn met hetzelfde massagetal. Ze worden isobaren genoemd. En er kunnen ook atomen zijn met hetzelfde atoomnummer met verschillende massagetallen, maar die toch tot hetzelfde element behoren. Ze worden isotopen genoemd. Het belangrijkste verschil tussen atoomnummer en massagetal is dat het atoomnummer het aantal protonen aangeeft dat in een atoom aanwezig is, terwijl het massagetal de som aangeeft van het aantal protonen en het aantal neutronen dat in een atoom aanwezig is.

Referenties:

1. "ATOOM NUMMER EN MASSA-NUMMERS." NDT Resource center, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 13 september 2017.2. "GCSE Bitesize: atoomnummer en massagetal." BBC, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 13 september 2017.3. "Atoomgetal." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 september 2017, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 13 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Blausen 0530 HydrogenIsotopes" door BruceBlaus - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia