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Aufgabenstellung:

  1. Wie viele Elektronen, Protonen und Neutronen hat das -Atom?
  2. Was wiegt ein Aluminiumatom ungefähr?
  3. Was wiegt ein Aluminiumatom bei genauer Rechnung? Warum stimmt der Zahlenwert nich exakt mit der im Periodensystem tabellierten Atommasse u) überein?
  4. Wie groß ist die Kernbindungsenergie (je Nucleon)?
  5. Wie viele Isotope hat Aluminium?
  6. Wie lautet die Elektronenkonfiguration von Aluminium? Welche Wertigkeit liegt vor?
  7. Welche chemischen Eigenschaften leiten sich aus der Stellung im Periodensystem ab?
  8. Wie viele Atome befinden sich in Aluminium (Dichte ?
  9. Wie groß ist der Radius des Atomkerns?

Konstanten:


Lösungsweg:

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1. Elektronen, Protonen und Neutronen

2. Gewicht Aluminiumatom

3. Gewicht Aluminiumatom bei genauer Rechnung. Begründung zur Abweichung mit Periodensystem

Begründung über Massendefekt:

4. Kernbindungsenergie (je Nucleon)

oder

somit gilt für

5. Anzahl Isotope

Ein Isotop (Reinelement), was man aus dem Periodensystem nicht sehen kann. Wegen des Massendefekts ist die relative Atommasse nämlich nicht exakt

6. Elektronenkonfiguration und Wertigkeit

, wobei die abgeschlossene Edelgasschale bezeichnet. Die drei Valenzelektronen besagen, dass Ionen in salzartigen Verbindungen auftreten, z. B. in . Aluminium ist also dreiwertig oder dreibindig.

7. Chemischen Eigenschaften für Aluminioum aus Periodensystem

Aluminium steht in der 3. Hauptgruppe, d. h. es ist dreiwertig, metallisch (links der Halbmetalle), unedel (abseits der Edelmetalle), bildet basische Hydroxide (typisch für die Metalle der 1. bis 3 . Hauptgruppe).

8. Anzahl Atome in Aluminium

Die Stoffmenge mol enthält Atome.

9. Radius des Atomkerns

Lösung:

  5. siehe Lösungsweg
  6. siehe Lösungsweg
  7. siehe Lösungsweg