Daltons Atomtheorie, Thomsons Modell und Erstarrung

Daltons Atomtheorie

Die Materie ist aus kleinen, diskreten und unteilbaren Teilchen zusammengesetzt, die Atome genannt werden (der griechische Begriff bedeutet wörtlich „unteilbar“).

• Elemente: Bestehen aus identischen Atomen. Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich durch ihre Masse und andere Eigenschaften.
• Verbindungen: Werden durch die Kombination von Atomen verschiedener Elemente in einem festen Verhältnis gebildet.

Diese Verbindungen (früher als „zusammengesetzte Atome“ bezeichnet, heute als Moleküle bekannt) besitzen charakteristische Eigenschaften, die für alle Moleküle derselben Verbindung gleich sind, sich jedoch von denen anderer Verbindungen unterscheiden.

Thomsons Atommodell

Thomson wies nach, dass winzige Partikel mit negativer Ladung aus dem Inneren der Atome austreten können; diese Teilchen wurden Elektronen genannt.

Laut Thomson waren Atome Vollkugeln aus positiv geladener Materie, in die Elektronen eingebettet waren, sodass die gesamte Ladung des Atoms neutral blieb.

Der Prozess der Erstarrung

Bei der Erstarrung gehen Teilchen aus einem flüssigen Zustand in einen festen Zustand über. Um diesen Prozess einzuleiten, muss der Flüssigkeit Wärme entzogen werden, wodurch die Teilchen kinetische Energie verlieren und sich langsamer bewegen.

Die Temperatur sinkt, bis die Teilchen so wenig kinetische Energie besitzen, dass die Anziehungskräfte sie in festen Positionen fixieren. Sie können dann nur noch um ihre Ruhelage vibrieren – der Stoff ist nun fest.

Isothermer Prozess

Die Erstarrung ist ein isothermer Prozess, das heißt, sie findet bei einer konstanten Temperatur statt. Diese Temperatur ist für jede reine Substanz identisch mit dem Schmelzpunkt.

Daher lässt sich der Schmelzpunkt eines reinen Stoffes als die Temperatur definieren, bei der sowohl der Schmelz- als auch der Erstarrungsvorgang stattfindet.