Die Entdeckung der atomaren Bausteine: Eine Übersicht

Die Entdeckung der Teilchen, aus denen Materie besteht

Daltons Theorie, dass Atome unteilbare Teilchen seien, wurde durch Experimente widerlegt, die die Existenz kleinerer, elektrisch geladener Teilchen innerhalb der Atome zeigten: die Elektronen.

Thomsons Experimente mit Kathodenstrahlröhren

Fast im 19. Jahrhundert führte Thomson Experimente mit Kathodenstrahlröhren durch, Röhren mit einer positiven und einer negativen Elektrode, durch die ein elektrischer Strom geleitet wurde. Er entdeckte ein negativ geladenes Teilchen in den Atomen der chemischen Elemente und nannte es Elektron. Was geschah: Wenn es eine elektrische Entladung zwischen den Platten gab, erschien ein Lichtstrahl. Da dieser Strahl von der positiven Platte angezogen wurde, schien er aus negativ geladenen Teilchen zu bestehen. Diese Partikel besaßen Masse und konnten ein Zinkrad antreiben.

Millikans Öltröpfchenexperiment

Anfang des 20. Jahrhunderts maß Robert Millikan Masse und Ladung des Elektrons. Da Materie nur in bestimmten Situationen elektrische Eigenschaften zeigt, gehen wir davon aus, dass sie neutral ist. Daher muss jedes Atom sowohl positive als auch negative Ladungen enthalten.

Rutherfords Entdeckung des Protons

Rutherford entdeckte das Proton, ein positiv geladenes Teilchen mit fast der gleichen Masse wie das Elektron, aber deutlich größerer Masse.

Chadwicks Entdeckung des Neutrons

James Chadwick entdeckte ein drittes Teilchen im Atomkern, das keine elektrische Ladung besaß, aber die gleiche Masse wie das Proton hatte. Er nannte es Neutron.

Thomsons Atommodell

Thomson: Er zeigte, dass sich innerhalb der Atome winzige Partikel mit negativer elektrischer Ladung befinden, die Elektronen genannt werden. Aus dieser Entdeckung schloss er, dass das Atom eine Kugel aus positiv geladener Materie sein müsse, in die die Elektronen eingebettet sind.

Rutherfords Atommodell

Rutherford zeigte, dass Atome nicht fest sind, wie man glaubte, sondern größtenteils leer sind und einen winzigen Kern besitzen. Er leitete ab, dass das Atom aus einer Hülle mit Elektronen besteht, die einen positiv geladenen Kern umkreisen.

Bohrs Atommodell

Bohr schlug ein neues Atommodell vor, in dem Elektronen den Kern in genau definierten Bahnen umkreisen.

Atome und chemische Elemente

Atome: Alle Atome gehören zu einem chemischen Element. Sie werden durch ein Symbol und zwei Zahlen dargestellt (AZ / X). Das erste Symbol ist der lateinische Name des Elements. Es kann durch einen weiteren Buchstaben ergänzt werden, wenn es mehrere Elemente mit dem gleichen Anfangsbuchstaben gibt. Die Ordnungszahl Z gibt die Anzahl der Protonen an. Die Massenzahl A zeigt die Anzahl der Protonen plus die Anzahl der Neutronen.

Isotope

Isotope: Atome, die die gleiche Anzahl an Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen haben. Deshalb haben sie das gleiche Z und unterschiedliche A.

Ionen

Ionen: Atome oder Gruppen von Atomen, die ein oder mehrere Elektronen gewonnen oder verloren haben, wodurch sie eine positive oder negative elektrische Ladung erhalten. Wenn ein Atom Elektronen verliert, erhält es eine positive Ladung und wird zu einem positiven Ion oder Kation.

Das Gegenteil sind negative Ionen oder Anionen.