Atommodell: Struktur, Bindungen und Materiezustände

**Das Atommodell heute**

Die Materie ist diskontinuierlich und setzt sich aus kleinen Teilchen in ständiger Bewegung zusammen. Dies kann man an der Brownschen Bewegung erkennen, die sich in zwei Arten von Bewegungen unterteilt: Diffusion und Osmose.

**Brownsche Bewegung**

Die Brownsche Bewegung ist ein Phänomen, das zeigt, dass die Materie diskontinuierlich ist und aus Teilchen in ständiger Bewegung besteht.

**Atome**

Atome sind die kleinsten Teilchen, aus denen die Materie besteht.

**Wie ist das Atom aufgebaut?**

• Kern: Der Atomkern ist das Zentrum eines Atoms. Er besteht aus Protonen und Neutronen.
• Elektronen: Elektronen sind Elementarteilchen, die den Kern umkreisen.

**Weitere wichtige Begriffe**

• Ordnungszahl: Die Ordnungszahl entspricht der Anzahl der Protonen im Kern und wird mit dem Buchstaben "Z" bezeichnet.
• Massenzahl: Die Massenzahl ist die Summe der Protonen und Neutronen und wird mit dem Buchstaben "A" bezeichnet.

**Historische Atommodelle**

• Daltons Atomtheorie: Dalton stellte sich das Atom als das fundamentale Teilchen der Materie vor. Er dachte, das Atom sei unteilbar und wusste nicht, dass es Protonen und Elektronen gibt.
• Thomsons Atommodell: Thomson bestätigte die Existenz von Elektronen, die eine negative Ladung besitzen, und postulierte die Existenz von Protonen mit positiver Ladung.
• Rutherfords Atommodell: Rutherford entdeckte, dass das Atom nicht homogen ist und leere Räume aufweist.
• Bohrsches Atommodell: Bohr stellte sich vor, dass sich die Elektronen in einem Atom in Energieniveaus befinden, ähnlich wie die Stockwerke eines Gebäudes. Sein Modell war jedoch instabil.

**Die elektrische Natur der Materie**

**Elektrifizierung**

• Elektrifizierung durch Kontakt: Körper werden durch Reibung elektrisiert.
• Leiter: Leiter sind Materialien, die den Fluss von elektrischen Ladungen ermöglichen, z. B. Metalle, Salze und saure Lösungen.
• Isolatoren: Isolatoren sind Materialien, die den Durchgang von elektrischen Ladungen nicht erlauben, z. B. Glas und Schwefel.
• Elektrifizierung durch Induktion: Bei der Induktion werden Elektronen übertragen, ohne dass sich die Körper berühren. Ein sehr deutliches Beispiel ist die Leidener Flasche.

**Chemische Bindungen**

Chemische Bindungen sind die Anziehungskräfte zwischen zwei oder mehreren Atomen.

• Ionische Bindung: Die ionische Bindung ist die Anziehungskraft zwischen zwei oder mehreren Atomen, die Elektronen übertragen.
• Kovalente Bindung: Die kovalente Bindung ist die Anziehungskraft zwischen zwei oder mehr Atomen, die Elektronen zum Wohle der Atome teilen.

**Moleküle und Formeln**

• Moleküle: Moleküle sind stabile Verbindungen aus zwei oder mehreren Atomen, die durch chemische Bindungen zusammengehalten werden.
• Formeln: Formeln sind eine Reihe von Symbolen, die die Zusammensetzung einer Chemikalie darstellen.

**Arten von Formeln**

• Molekülformel: Gibt die Anzahl der Atome an, aus denen ein Molekül einer Verbindung besteht.
• Summenformel: Gibt die Moleküle der chemischen Verbindungen an.
• Strukturformel: Zeigt, wie die Atome in einem Molekül angeordnet sind.

**Weitere wichtige Begriffe**

• Mol: Das Mol ist die Einheit, die die Stoffmenge misst.
• Kernfusion: Die Kernfusion ist der Prozess, bei dem sich zwei Atomkerne zu einem Kern mit höherer Ordnungszahl verbinden.
• Reaktivität: Die Reaktivität ist das Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, mit anderen Stoffen zu reagieren und neue Stoffe zu bilden.
• Kernreaktor: Ein Kernreaktor ist eine Anlage, die eine kontrollierte Kernreaktion erzeugt.

**Physikalische Zustände der Materie**

**Fester Zustand**

• Feststoffe haben eine feste Form.
• Ihr Volumen ändert sich praktisch nicht bei Kompression.
• Ihre Struktur ist geordnet.

Beispiele: Eis, Schnee, Hagel, Frost

**Flüssiger Zustand**

• Die Form von Flüssigkeiten passt sich der Form des Behälters an.
• Ihr Volumen ändert sich nur wenig bei Kompression.

Beispiele: Flüsse, Meere, Tau

**Gasförmiger Zustand**

Beispiele: Dampf, Wolken, Nebel

**Zustandsänderungen**

Unter bestimmten Bedingungen kann ein Körper von einem Zustand in einen anderen übergehen.

• Beispiel: Das Eis eines Sees kann durch die Hitze der Sonne in flüssiges Wasser umgewandelt werden und dann verdampfen, um in den gasförmigen Zustand überzugehen.

Diese Zustandsänderungen haben die folgenden Bezeichnungen:

• Schmelzen: Übergang von fest zu flüssig
• Verdampfen: Übergang von flüssig zu gasförmig
• Sublimation: Übergang von fest zu gasförmig
• Erstarren: Übergang von flüssig zu fest
• Kondensation: Übergang von gasförmig zu flüssig
• Resublimation: Übergang von gasförmig zu fest