Atommasse und Massenspektrometrie

Wie schwer sind Atome? Der englische Naturforscher und Lehrer John Dalton hat bereits im 18. Jahrhundert Atommassen bestimmt, indem er verschiedene Atommassen mit der Masse von Wasserstoffatomen verglich. Das Wasserstoffatom bekam willkürlich die Masse 1 zugeordnet. Im Jahr 1960 wurde dann ein neuer Bezugspunkt, das Kohlenstoffisotop ¹²C, gesetzt, das den Wert 12.0 erhalten hat. Als atomare Masseneinheit wird allerdings nur 1/12 des Kohlenstoffisotops verwendet, da dieser Teil dann genau den Wert 1.0 erhält und wird kurz u genannt. Dieses u steht für unified atomic  mass unit (einheitliche Masseneinheit).

Man kann sich natürlich fragen, wieso das Gewicht nicht einfach in Kilogramm angegeben wird. Das hat letztendlich praktische Gründe, da Atome einfach so klein sind und so wenig wiegen, dass es sehr unpraktisch wäre mit den alltäglichen Einheiten zu rechnen. Dennoch lässt sich u auch einfach in andere Masseneinheiten wie Gramm umrechnen. Der entsprechende Umrechnungsfaktor ist die Avogadro-Konstante. Die Avogadro-Konstante gibt eine definierte Anzahl von Teilchen an.

Wie schwer ein bestimmtes Atom ist, ist nun einfach aus dem Periodensystem abzulesen.

Über die Atommasse kann man auch herausfinden, um was für einen Stoff es sich handelt. Das wird mit der sogenannten Massenspektrometrie gemacht. Ganz allgemein gesagt ist die Massenspektrometrie wie eine Art Waage, sie gibt an wie schwer die einzelnen Teilchen sind, die auf den Detektor treffen. Durch Kombination mit anderen Analytikmethoden lässt sich ein Stoff somit identifizieren.