Chemie · Klasse 9–10 · aktualisiert
Neutron: Aufbau und Neutronenzahl einfach erklärt
Lerne Ort, Ladung und Aufbau des Neutrons kennen und berechne seine Anzahl in einem bestimmten Atomkern.
0 von 11 Aufgaben gelöst
Kurz gesagt
Ein Neutron ist ein elektrisch neutrales Kernteilchen mit ungefähr der Masse eines Protons. Seine Anzahl ist N=A-Z: Uran-235 mit Z=92 hat 143 Neutronen.
Ein Neutron ist ein elektrisch neutraler Baustein des Atomkerns. Zusammen mit den positiv geladenen Protonen gehört es zu den Nukleonen. Bei einem bestimmten Nuklid berechnest du die Neutronenzahl mit N = A - Z.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Für die winzigen Massen von Atomen und ihren Bausteinen nutzt man die atomare Masseneinheit u. Ein Neutron hat eine Masse von ungefähr 1{,}675\cdot10^{-27}\,\mathrm{kg}, also etwa 1\,\mathrm u. Es ist ungefähr 1.800-mal so schwer wie ein Elektron. Protonen und Neutronen sitzen im Atomkern; Elektronen bilden die Hülle.
Der häufigste Wasserstoffkern ist eine Ausnahme: Er besteht aus einem Proton ohne Neutron.
Definition
Neutron
Ein Neutron ist ein elektrisch neutrales Teilchen im Atomkern. Sein Formelzeichen ist n. Es besitzt ungefähr die gleiche Masse wie ein Proton.
Merke: Ein Neutron befindet sich gewöhnlich im Atomkern, ist ungeladen und hat ungefähr die Masse eines Protons.
Teste dich
Protonen und Neutronen heißen zusammen Nukleonen, also Kernteilchen. Beide nehmen an der starken Wechselwirkung teil, die Kerne zusammenhält. Zwischen Protonen wirkt zusätzlich elektrische Abstoßung. Neutronen bringen keine elektrische Abstoßung hinzu. Nur bestimmte Kombinationen aus Protonen und Neutronen ergeben stabile Kerne.
Die Ordnungszahl Z zählt Protonen und legt das Element fest. Die Neutronenzahl N zählt Neutronen. Die Massenzahl A zählt beide Kernteilchen.
A=Z+N
Ein Nuklid ist eine Atomsorte mit festgelegter Protonen- und Neutronenzahl. Im Symbol {}^{A}_{Z}X steht A links oben und Z links unten beim Elementsymbol X.
Beispiel
- 1Zwei Kerne können gleich viele Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen enthalten.
- 2Sie gehören dann zum selben chemischen Element, besitzen jedoch unterschiedliche Massen und können unterschiedlich stabil sein.
Beispiel: Beryllium-9 im Nuklidsymbol
- 1Das Symbol {}^{9}_{4}\mathrm{Be} bezeichnet Beryllium-9.
- 2Z=4: Der Kern hat 4 Protonen.
- 3A=9: Der Kern hat insgesamt 9 Kernteilchen.
- 4Damit hat er N=9-4=5 Neutronen.
Teste dich
Stelle A=Z+N nach N um:
N=A-Z
Lies zuerst A und Z des bestimmten Nuklids ab. Ziehe dann Z von A ab und prüfe auf eine nicht negative ganze Zahl.
Die mittlere Atommasse im Periodensystem kann eine Dezimalzahl sein, weil sie die Häufigkeiten verschiedener Isotope berücksichtigt. Du darfst sie nicht einfach runden und als Massenzahl eines beliebigen Kerns verwenden.
Beispiel: Beryllium-9 berechnen
- 1Für Beryllium-9 sind A=9 und Z=4 gegeben.
- 2N=A-Z=9-4=5
- 3Der Kern enthält 5 Neutronen.
Beispiel: Uran-235 berechnen
- 1Uran-235 hat die Massenzahl A=235 und die Ordnungszahl Z=92.
- 2N=A-Z=235-92=143
- 3Ein Kern von Uran-235 enthält 143 Neutronen.
Beispiel: Gehe dann in drei Schritten vor
- 1Lies die Massenzahl A ab.
- 2Lies die Ordnungszahl Z ab.
- 3Berechne A - Z und prüfe, ob das Ergebnis eine nicht negative ganze Zahl ist.
Teste dich
Wenn bei gleichem Z die Neutronenzahl wechselt, entsteht ein anderes Isotop desselben Elements. Lithium-6 mit drei Protonen hat drei Neutronen; Lithium-7 mit drei Protonen hat vier. Beide bleiben Lithium.
Ausblick: Ein Elementarteilchen ist ein Teilchen, bei dem kein kleinerer Aufbau bekannt ist. Ein Neutron ist kein Elementarteilchen: Seinen Grundaufbau bilden drei Quarks, ein Up-Quark und zwei Down-Quarks, kurz udd. Gluonen halten die Quarks zusammen.
Ein freies Neutron außerhalb des Kerns ist instabil und zerfällt nach durchschnittlich ungefähr 15 Minuten. Im Kern hängt seine Stabilität von der Zusammensetzung des Kerns ab.
Definition
Isotop
Isotope sind Atome desselben Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Dadurch besitzen sie verschiedene Massenzahlen.
Merke: Die Protonenzahl bestimmt das Element. Die Neutronenzahl bestimmt bei festem Element das Isotop.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Neutron
Neutron
ungeladener Baustein im Atomkern
Masse
ungefähr 1 u, ähnlich wie ein Proton
Kernkraft
Neutronen wirken am Zusammenhalt mit
Neutronenzahl
N ist die Differenz aus A und Z
Isotope
gleiches Element, unterschiedliche Neutronenzahl
Aufbau
ein Up- und zwei Down-Quarks
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Neutronenzahl von Scandium-45
- 1Gegeben sind Scandium-45 mit A=45 und Z=21.
- 2Die Ordnungszahl zeigt 21 Protonen.
- 3Ziehe diese von der Massenzahl ab:
- 4N=A-Z=45-21=24
- 5Probe: 21+24=45. Der Kern hat 24 Neutronen.
Fehler finden
Phosphor-31 auswerten In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Die Subtraktion wurde vertauscht. Richtig ist N=A-Z=31-15=16 Neutronen.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Die Ordnungszahl gibt die Zahl der an. Die Massenzahl zählt . Deshalb gilt für die Neutronenzahl .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback