Physics 2000 Science Trek The Periodic Table

Atomgewicht

Woher kannte Mendeleev die Gewichte der verschiedenen Atome?


Gute Frage. Die Chemiker des neunzehnten Jahrhunderts konnten die Atome nicht einzeln nehmen und auf eine Waage legen. Sie konnten nur chemische Reaktionen studieren, bei denen eine gewaltige Zahl von Atomen gleichzeitig beteiligt war.

Wie also fanden sie das Gewicht von einzelnen Atomen heraus?

Na ja, am Anfang des neunzehnten Jahrhunderts hatten Wissenschaftler wie John Dalton entdeckt, dass die Gewichte der Elemente, die an gewissen chemischen Reaktionen teilnahmen, immer in bestimmten Proportionen zueinander standen.
Als Beispiel: Wasserstoff und Sauerstoff verbinden sich, um Wasser, H2O, zu bilden. Wenn man will, dass nach der Reaktion weder Wasserstoff noch Sauerstoff übrigbleibt, dann muss das Gewicht des Sauerstoffs vor der Reaktion das achtfache desjenigen von Wasserstoff sein.

Daraus soll man das Gewicht eines Atoms berechnen können? Ich sehe nicht wie.

Denk daran, was in der Reaktion passiert: zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom bilden zusammen ein Wassermolekül. Wenn man also am Ende nur Wasser haben will, so müssen die Atome am Anfang im richtigen Verhältnis vorliegen: zwei Wasserstoffatome für jedes Sauerstoffatom.

Ich verstehe! Dann muss also ein Sauerstoffatom achtmal schwerer sein als zwei Wasserstoffatome.


Genau. Mendeleev und seine Zeitgenosssen wussten nicht, wieviel ein gegebenes Atom in Kilogramm oder Gramm wog, aber durch die Untersuchung von chemischen Reaktionen konnten sie herausfinden, in welchem Verhältnis die Massen der Atome zueinander standen. Ein Sauerstoffatom wiegt soviel wie sechzehn Wasserstoffatome; Kohlenstoff zwölfmal soviel wie Wasserstoff; Helium viermal soviel, u.s.w. Daher gelang es Mendeleev, die Elemente in der Reihenfolge ihrer Gewichte, vom leichtesten bis zum schwersten, anzuordnen.


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