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Atome

Bereits im griechischen Altertum prägte der griechische Philosoph Demokrit den Begriff „atomos“, was so viel heißt wie: das Unteilbare. Er glaubte, dass alles auf der Erde aus kleinsten Teilchen – den Atomen – aufgebaut ist. Natürlich waren dies reine Vermutungen, beweisen konnte man seine Theorie noch nicht.

1911 stellte der Engländer Ernest Rutherford das immer noch gültige Kern-Hülle-Modell auf. Demnach besteht ein Atom aus einem Kern und einer Atomhülle, wobei fast die gesamte Atommasse im Kern vereint ist. Bei einem seiner Versuche nahm er eine nur 500 nm (Nanometer) dicke Goldfolie und ließ sie mit Alpha-Teilchen beschießen. Je nachdem wie die Teilchen auf den Kern eines Atoms trafen, wurden sie entsprechend abgelenkt und mit Messgeräten konnte ihre Position lokalisiert werden (Siehe Abbildung).

Zur Erklärung eines, für uns ausreichenden Atommodells, genügt es zu wissen, dass es 3 verschiedene Teilchen innerhalb eines Atoms gibt: Neutronen, Protonen und Elektronen.

Neutronen
Sie sind, wie der Name vermuten lässt, neutral geladen (das heißt, sie üben „keine Anziehung“ auf andere Teilchen aus). Neutronen befinden sich im Kern.

Protonen
Protonen sind positiv geladen und befinden sich ebenfalls im Kern. Zusammen mit den Neutronen heißen sie „Nukleonen“. Protonen und Neutronen haben annähernd die gleiche Masse.

Elektronen
Sie befinden sich in der Hülle des Atoms und sind negativ geladen.

Radiokarbonmethode

Dank der Halbwertszeit kann man mit der Radiokarbonmethode errechnen, wie alt ein Lebewesen mittlerweile ist. Jedes Lebewesen nimmt automatisch Radiokarbon (C-14) auf. Wenn in Individuum stirbt, endet natürlich auch die Aufnahme von C-14 Atomen. Die Häufigkeit von C-14 nimmt daher in diesem Körper entsprechend der Zerfallskurve mit der Zeit ab. Aus dem noch vorhandenen Anteil kann daher auf das Alter des Körpers geschlossen werden. Dem zu untersuchenden Material wird ein kleiner Teil entnommen und stark erhitzt, sodass nur mehr Kohlenstoff zurückbleibt. Dieser Kohlenstoff wird verbrannt wobei ein Detektor die Beta-Zerfälle des Nuklids C-14 zählt.

Halbwertszeit

Die Halbwertszeit T1/2 eines radioaktiven Stoffes ist die Zeit, in der die Hälfte aller Atomkerne des Stoffes zerfällt. Interessant dabei: Der genau Zeitpunkt zu dem ein bestimmter Atomkern zerfällt kann man nicht vorhersagen. Der Zerfallszeitpunkt eines einzelnen Kerns ist zufällig. Existieren jedoch mehrere Kerne, kann man berechnen, wie sich die Anzahl der Kerne im Laufe der Zeit verringert. Das die Halbwertszeit extrem unterschiedlich sein kann, zeigt sich bei folgendem Vergleich: So beträgt T1/2 be i Iod-131 nur 8 Tage, bei Uran-238 jedoch 4,5*109 Jahre.

Mol

„Das Mol ist das Dutzend des Chemikers“, ist ein beliebter Ausspruch – und er trifft dem Punkt. „Mol“ ist nichts anderes als eine Einheit für eine bestimmte Menge, so wie „Dutzend“ ein anderes Wort für „12 Stück“ ist. 6 * 1023 Teilchen sind 1 Mol.

Säuren und Basen

Säure-Base-Definition: Eine Säure ist ein Stoff, der H+ Ionen abgeben kann, eine Base ist ein Stoff, der H+ Ionen aufnehmen kann.
(Zur Erklärung: H = Wasserstoff und besitzt normalerweise 1 Elektron. Da Elektronen negativ geladen sind, ist Wasserstoff negativ geladen. Nimmt man dem Wasserstoff ein Elektron weg, wird daraus H+. Dazu muss man noch sagen, dass H in der Natur nie in der Elementarform, sondern immer als H2 vorkommt, da sich H sofort mit einem anderen H binden möchte!)

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