Atomgewicht / Ordnungszahl
Auch: Protonenzahl, relative Atommasse, Massezahl, Kernladungszahl
Die Ordnungszahl gibt die Protonenzahl eines Elements im Periodensystem an, das Atomgewicht (relative Atommasse) beschreibt die durchschnittliche Masse seiner Atome in atomaren Masseeinheiten.
Ordnungszahl und Atomgewicht (auch: relative Atommasse) sind zwei fundamentale Kenngrößen jedes chemischen Elements. Die Ordnungszahl – auch Kernladungszahl oder Protonenzahl – legt den eindeutigen Platz eines Elements im Periodensystem fest und bestimmt sein chemisches Verhalten vollständig. Das Atomgewicht gibt die mittlere Masse eines Atoms in atomaren Masseeinheiten (u, früher „amu") an, gemittelt über die natürlich vorkommenden Isotope eines Elements.
Bedeutung für Edelmetalle
Jedes Edelmetall ist durch seine Ordnungszahl unverwechselbar definiert. Gold (Au) trägt die Ordnungszahl 79 – sein Kern enthält 79 Protonen – und hat eine relative Atommasse von 196,967 u. Diese hohe Masse ist mitverantwortlich für die außergewöhnliche Dichte von Gold (19,32 g/cm³), die bei der Dichtebestimmung nach Archimedes zur Echtheitsprüfung genutzt wird.
Die Platingruppenmetalle – Platin (Pt, Z = 78), Palladium (Pd, Z = 46), Rhodium (Rh, Z = 45), Iridium (Ir, Z = 77), Osmium (Os, Z = 76) und Ruthenium (Ru, Z = 44) – sind im Periodensystem eng beieinander und teilen deshalb ähnliche physikalisch-chemische Eigenschaften wie hohe Korrosionsbeständigkeit und katalytische Aktivität.
Atomgewicht und Feingewicht – kein direkter Zusammenhang
Das Atomgewicht beeinflusst die Dichte und damit indirekt das Feingewicht eines Barrens oder einer Münze, ist aber nicht gleichbedeutend damit. Das Feingewicht beschreibt den reinen Metallanteil eines Objekts, unabhängig von der atomaren Masse. Beim Schmelzwertrechner fließt das Atomgewicht implizit über die Dichte ein, wenn Volumenmessungen zur Gewichtsschätzung genutzt werden.
Formel: relative Atommasse (u) = Σ (Isotopenmasse × natürliche Häufigkeit)
Beispiel Gold: 196,967 u (nur 1 stabiles Isotop: ¹⁹⁷Au, Häufigkeit 100 %)
Ordnungszahl als Echtheitsmerkmal
Analytische Methoden wie die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) identifizieren Elemente präzise über ihre charakteristische Röntgenstrahlung, die direkt aus der Ordnungszahl (Elektronenkonfiguration) resultiert. Ein Wolfram-Kern (Z = 74, Dichte 19,25 g/cm³) kann Gold (Z = 79, Dichte 19,32 g/cm³) in der Dichte täuschend imitieren – RFA und Ultraschallprüfung unterscheiden beide sicher, da die charakteristischen Röntgenlinien direkt an die Ordnungszahl gebunden sind und sich nicht fälschen lassen.
Kurz gemerkt
Die Ordnungszahl ist die atomare Identität eines Elements – unveränderlich und fälschungssicher. Das Atomgewicht erklärt, warum gleich große Barren aus Gold, Platin oder Silber unterschiedlich schwer sind, und bildet die physikalische Grundlage moderner Echtheitsprüfverfahren.