Hoe bepaal en rangschik je de massa's van subatomaire deeltjes en atomen in atomaire massa-eenheden?

Om de massa's van subatomaire deeltjes en atomen te bepalen en te rangschikken in atomaire massa-eenheden ($u$), volg je de volgende stappen:

1. Bepaal de massa van elk deeltje in atomaire massa-eenheden ($u$)

• Voor subatomaire deeltjes (protonen, neutronen, elektronen): Gebruik Binas tabel 7A (Waarden van enige constanten) om de precieze massa in $u$ op te zoeken.
• Voor atomen en isotopen:
  • Voor specifieke isotopen kun je de massa opzoeken in Binas tabel 25A (Isotopentabel).
  • Als een isotoop niet direct in de tabel staat, kun je de massa benaderen door de massa's van de samenstellende protonen, neutronen en elektronen bij elkaar op te tellen.
• Voor kernen: Een kern bestaat uit protonen en neutronen. Zoek de massa's van deze deeltjes op in Binas tabel 7A en tel ze bij elkaar op.
• Voor elektronenwolken: Bepaal het aantal elektronen in de wolk (gelijk aan het atoomnummer voor een neutraal atoom) en vermenigvuldig dit met de massa van één elektron (uit Binas tabel 7A).

2. Rangschik de deeltjes op massa Zodra je alle massa's in $u$ hebt bepaald, kun je ze rangschikken van de kleinste naar de grootste massa.

Voorbeeld: Massa's van verschillende deeltjes bepalen en rangschikken

Laten we de massa's van de volgende deeltjes bepalen en rangschikken, uitgedrukt in atomaire massa-eenheden ($u$), met behulp van Binas tabellen 7A en 25A:

• A. een neutron:
  • Massa neutron (uit Binas tabel 7A): $1,0086649 \text{ u}$
• B. een waterstofkern:
  • Een waterstofkern (van de meest voorkomende isotoop $^1_1\text{H}$) is een proton.
  • Massa proton (uit Binas tabel 7A): $1,0072765 \text{ u}$
• C. een elektron:
  • Massa elektron (uit Binas tabel 7A): $0,0005485799 \text{ u}$
• D. de elektronenwolk van een natriumatoom:
  • Natrium (Na) heeft atoomnummer 11, dus een neutrale elektronenwolk bestaat uit 11 elektronen.
  • Massa elektronenwolk: $11 \times 0,0005485799 \text{ u} = 0,0060343789 \text{ u}$
• E. een proton:
  • Massa proton (uit Binas tabel 7A): $1,0072765 \text{ u}$
• F. een uraniumatoom (U-238):
  • Massa Uranium-238 (uit Binas tabel 25A): $238,050788 \text{ u}$
• G. een waterstofatoom:
  • Een waterstofatoom bestaat uit een proton en een elektron.
  • Massa waterstofatoom: $1,0072765 \text{ u} \text{ (proton)} + 0,0005485799 \text{ u} \text{ (elektron)} = 1,007825 \text{ u}$

Overzicht van de massa's (afgerond op 4 decimalen voor vergelijking):

• C. een elektron: $0,0005 \text{ u}$
• D. de elektronenwolk van een natriumatoom: $0,0060 \text{ u}$
• B. een waterstofkern (proton): $1,0073 \text{ u}$
• E. een proton: $1,0073 \text{ u}$
• G. een waterstofatoom: $1,0078 \text{ u}$
• A. een neutron: $1,0087 \text{ u}$
• F. een uraniumatoom: $238,0508 \text{ u}$

Rangschikking van kleinste naar grootste massa:

1. C (een elektron)
2. D (de elektronenwolk van een natriumatoom)
3. B (een waterstofkern) en E (een proton) - deze zijn even zwaar.
4. G (een waterstofatoom)
5. A (een neutron)
6. F (een uraniumatoom)

De complete rangschikking is dus: C, D, B/E, G, A, F