Atommodelle, Radioaktivität und das Periodensystem

Atommodelle von Thomson und Rutherford

Thomson-Modell

Es wurde gezeigt, dass Atome winzige Teilchen mit negativer elektrischer Ladung enthalten, die Elektronen genannt werden. In diesem statischen Modell können Atome Elektronen verlieren.

Rutherford-Modell

Rutherford zeigte, dass Atome nicht massiv, sondern zum größten Teil leer sind. Im Zentrum des Atoms befindet sich ein kleiner Kern, in dem sich die Protonen befinden. Er vermutete zudem die Existenz von Neutronen im Atomkern. Die Protonen werden von der gleichen Anzahl an Elektronen auf kreisförmigen Bahnen umkreist.

Das Planetenmodell des Atoms

Ja, da der Kern die Sonne darstellt und die Elektronen die Planeten sind, die ihn umkreisen.

Atomaufbau und Symbole

Massenzahl (A): Anzahl der Protonen + Neutronen.

Symbol des Atoms:

Ordnungszahl (Z): Anzahl der Protonen (entspricht im neutralen Atom der Anzahl der Elektronen).

Isotope

Isotope sind Atome desselben Elements, die sich in der Massenzahl durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen unterscheiden.

Relative Atommasse

a) Relative Atommasse (Ar): Der gewichtete Durchschnitt der Massen der verschiedenen Isotope eines Elements, basierend auf ihrer natürlichen Häufigkeit.

b) Berechnung: Ar = (34,97 × 75,5 + 36,94 × 24,5) / 100 = 35,45

Elektronenkonfiguration

Anzahl der Elektronen in der letzten Schale:

• Be (Beryllium): 2 Elektronen
• S (Schwefel): 6 Elektronen
• Cl (Chlor): 7 Elektronen
• Na (Natrium): 1 Elektron

Radioaktivität

Natürliche Radioaktivität: Der Prozess der spontanen Emission von Strahlung durch instabile Atomkerne, um in stabilere Kerne überzugehen.

Künstliche Radioaktivität: Entsteht in stabilen Isotopen, wenn diese mit verschiedenen Teilchen beschossen werden.

Strahlungsarten: Gamma (γ), Beta (β) und Alpha (α).

Anwendungen der Radioaktivität

1. Entwicklung neuer Nutzpflanzensorten, die rasch wachsen, anpassungsfähig und resistent gegen Krankheiten sind.
2. Einsatz von Isotopen in der Biologie und Medizin.
3. Sterilisation von Lebensmitteln.
4. Entwicklung neuer Materialien.

Moleküle und Kristallgitter

Moleküle: Bestehen aus zwei oder mehr Atomen. Bei Elementen sind es Atome desselben Typs, bei chemischen Verbindungen sind es Atome verschiedener Elemente.

Kristallgitter: Eine geordnete geometrische Struktur, die aus einer unbestimmten Anzahl von Teilchen (Atomen oder Ionen) besteht.

Elementgruppen im Periodensystem

• Alkalimetalle: Li (Lithium), Na (Natrium), K (Kalium), Rb (Rubidium), Cs (Cäsium), Fr (Francium).
• Erdalkalimetalle: Be (Beryllium), Mg (Magnesium), Ca (Calcium), Sr (Strontium), Ba (Barium), Ra (Radium).
• Halogene: F (Fluor), Cl (Chlor), Br (Brom), I (Iod), At (Astat).

Gemeinsamkeiten der Gruppen

Elemente einer Gruppe haben die gleiche Anzahl an Elektronen in der äußersten Schale (Valenzelektronen).