Wie bezeichnet man die Kohlenstoff Atome die sich in ihrer Neutronenzahl unterscheiden?

Isotope

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Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Wie nennt man Atome mit unterschiedlicher Neutronenzahl?
Wie nennt man Atome des gleichen Elements die sich in ihrer Neutronenzahl unterscheiden?
Was ist die Neutronenzahl von Kohlenstoff?
Wie nennt man Atome die im Kern gleich viele Protonen aber unterschiedlich viele Neutronen haben?

Was ist ein Isotop? Definition und Erklärung anhand eines Beispiels:

Atome mit identischer Kernladungszahl (Protonenzahl), jedoch unterschiedlicher Anzahl an Neutronen, werden als Isotope bezeichnet.
Exemplarisch zum Verständnis dazu ein Beispiel: Die beiden Uran-Isotope Uran-235 und Uran-238 verfügen über je 92 Protonen in ihrem Atomkern. Die Zahl der Protonen im Atomkern bestimmt immer, um welches chemische Element es sich bei dem Atom handelt. Im Periodensystem kann die Zahl der Protonen eines beliebigen Elements leicht an der Ordnungszahl abgelesen werden. Diese ist mit der Kernladungszahl, also der Anzahl der Protonen, identisch.
235 bzw. 238 gibt die Massenzahl bzw. Nukleonenzahl an. Diese Zahl sagt aus, wieviele Protonen und Neutronen sich insgesamt im Atomkern befinden. Uran-235 verfügt über 143 Neutronen (Proberechnung: 92 + 143 = 235), Uran-238 über 146 Neutronen (Proberechnung: 92 + 146 = 238).

Das ganze noch einmal zur Übersicht:
Uran-235

92 Protonen + 143 Neutronen = 235 (Massenzahl)
Uran-238

92 Protonen + 146 Neutronen = 238 (Massenzahl)

Was anhand dieses Beispiels ersichtlich werden soll: Es handelt sich bei Isotopen aus einer Elementreihe (in diesem Fall Uran) immer um ein einziges Element. Das Unterscheidungsmerkmal besteht in der unterschiedlichen Neutronenzahl! Wenn man das Isotop also kennt, kann man leicht die entsprechende Neutronenzahl ausrechnen:

Massenzahl = Ordnungszahl + Neutronenzahl

Natürlich besitzt nicht nur das chemische Element Uran Isotope. Insgesamt sind über 3000 verschiedene Isotope bekannt. Jedes Element verfügt über eine mehr oder minder große Anzahl an Isotopen.

Interessante Fakten zu Isotopen:

Der Begriff Isotop leitet sich vom griechischen 'isos' für 'gleich' und 'topos' für 'Ort' ab. Im Periodensystem findet keine Unterscheidung zwischen den Isotopen der jeweiligen Elemente statt. Sie stehen deshalb am 'gleichen Ort' im Periodensystem, also ihrem Stammelement.

Grundsätzlich kann man Isotope auf zwei Ebenen kategorisieren. Das sind einerseits die stabilen vs. instabilen Isotope. Stabile Isotope weisen grundsätzlich keinen radioaktiven Zerfall auf und bleiben somit in ihrer 'Form' erhalten. Dagegen zerfallen instabile Isotope, abhängig von den jeweiligen Halbwertszeiten, in andere Isotope bzw. Elemente. Die überwiegende Anzahl der bekannten Isotope ist instabil, z.T. betragen die Halbwertszeiten nur wenige Sekunden.
Darüber hinaus können Isotope noch nach natürlichen vs. künstlichen Isotopen kategorisiert werden. Letztere sind praktisch nicht in der Natur beobachtbar, also rein theoretischer Überlegung bzw. von Wissenschaftlern gezielt im Labor herbeigeführt worden. Die für den Menschen relevanten Isotope (z.B. 12Kohlenstoff) sind fast ausnahmslos nicht radioaktiv und damit stabil. Andernfalls wäre ein Überleben auch kaum möglich, wenn die winzigen Komponenten unserer Körperzellen unter Freisetzung von radioaktiver Strahlung in andere Isotope zerfallen.

Isotope des Wasserstoffs:

Zusammenfassung

Als Isotop bezeichnet man Atome eines chemischen Elements, die sich in ihrer Neutronenzahl unterscheiden.
Kategorisiert wird zwischen stabilen- und instabilen Isotopen sowie natürlichen- und künstlichen Isotopen.

Die Massenzahl oder Nukleonenzahl (manchmal auch Kerngröße genannt) bezeichnet die Anzahl der Nukleonen, also der Kernbausteine eines Atoms eines chemischen Elements und gibt damit in etwa die Atommasse an. Ihr Formelzeichen ist A. Sie ist die Summe der Anzahl der Protonen Z und Neutronen N : A = Z + N.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Die Protonenzahl oder Ordnungszahl (Kernladungszahl) Z legt den Namen des Elements fest. Atome können bei gleicher Zahl Protonen eine unterschiedliche Neutronenzahl N haben. Die verschiedenen möglichen Kombinationen mit der selben Protonenzahl werden Isotope genannt.

Beispielsweise besteht der Atomkern des häufigsten Wasserstoff-Isotops nur aus einem einzelnen Proton, derjenige des Wasserstoffisotops Deuterium (schwerer Wasserstoff) aus einem Proton und einem Neutron.

Zur abgekürzten Darstellung eines bestimmten Elements schreibt man links oberhalb des betreffenden Elementsymbols seine Massenzahl A und links unten seine Ordnungszahl Z. Allgemein:

z. B.

oder

. Da die Ordnungszahl bereits durch das Elementsymbol feststeht, ist sie entbehrlich und entfällt üblicherweise, sofern sie nicht von besonderem Interesse ist, wie etwa bei Kernreaktionen. Im Fließtext ist auch die Schreibweise Elementname-Massenzahl üblich, also z. B. „Uran-235“ oder „Kohlenstoff-14“, da dies der Sprechweise entspricht und keine Kenntnis der Elementsymbole notwendig ist.

Siehe auch: Periodensystem, Atomkern

Wie nennt man Atome mit unterschiedlicher Neutronenzahl?

Die verschiedenen Nuklide ein und desselben chemischen Elements, mit gleicher Zahl von Protonen aber unterschiedlichen Zahlen von Neutronen, werden als Isotope dieses Elements bezeichnet.

Wie nennt man Atome des gleichen Elements die sich in ihrer Neutronenzahl unterscheiden?

Im Gegensatz dazu kann die Anzahl an Neutronen für ein gegebenes Element variieren. Arten des gleichen Atoms, die sich nur in der Anzahl der Neutronen unterscheiden, werden Isotope genannt. Die Anzahl an Protonen und die Anzahl an Neutronen zusammen bestimmen die Massenzahl: Massenzahl = Protonen + Neutronen.

Was ist die Neutronenzahl von Kohlenstoff?

Beispiel Kohlenstoff-Nuklid C-12: C = 6 Protonen, Massenzahl 12 minus Protonenzahl 6 = 6 Neutronen.

Wie nennt man Atome die im Kern gleich viele Protonen aber unterschiedlich viele Neutronen haben?

Allerdings können Atome mit gleich vielen Protonen unterschiedlich viele Neutronen im Kern haben. Man spricht dann von Isotopen. Wasserstoff zum Beispiel gibt es mit keinem, einem oder zwei Neutronen. Kohlenstoff kann sechs, sieben oder acht Neutronen im Kern haben.