Die Entwicklung der Atommodelle

Die Bausteine der Materie: Atome und ihre Modelle

Alle Materie besteht aus Teilchen, die als Atome bezeichnet werden. Ein Atom ist wiederum aus kleineren Bestandteilen, den sogenannten *subatomaren Teilchen*, zusammengesetzt:

• Proton: Besitzt eine positive elektrische Ladung und befindet sich im Atomkern.
• Neutron: Besitzt keine elektrische Ladung und befindet sich zusammen mit den Protonen im Atomkern.
• Elektron: Besitzt eine negative elektrische Ladung und befindet sich in der Atomhülle.

Historische Atommodelle

Daltons Atommodell (1808)

John Dalton griff 1808 die Atomtheorie von Demokrit auf und vertrat die Ansicht, dass Atome (*unteilbar*) die letzten Bestandteile der Materie seien, die sich zu Verbindungen verbinden.

Thomsons Plum-Pudding-Modell (1897)

Experimente zur Stromleitung in Gasen führten 1897 zur Entdeckung eines neuen, negativ geladenen Teilchens: des *Elektrons*. Kathodenstrahlen entstehen, wenn Elektronen aus den Atomen der Gasfüllung einer Röhre springen, sobald diese elektrischen Schocks ausgesetzt wird. Die Atome waren demnach nicht unteilbar. J.J. Thomson schlug daraufhin das erste Atommodell vor: Elektronen (kleine, negativ geladene Teilchen) sind in einer Wolke positiver Ladung eingebettet. Die positive Ladung kompensiert die negative Ladung der Elektronenwolke genau, sodass das Atom elektrisch neutral ist.

Rutherfords Atommodell

Rutherfords Streuversuch

Ernest Rutherford führte eine Reihe von Experimenten durch, bei denen er dünne Metallschichten bombardierte. Dabei wurden *Alpha-Teilchen* (positiv geladene Teilchen) auf eine dünne Goldfolie geschossen. Nach dem Durchqueren der Folie trafen die Teilchen auf einen Leuchtschirm. So konnte beobachtet werden, ob die Teilchen beim Durchqueren der Folie eine Ablenkung erfuhren.

Beobachtungen des Experiments

In seinem Experiment stellte Rutherford folgende Beobachtungen fest:

• Die Mehrheit der Alpha-Teilchen durchquerte die Folie ohne Ablenkung.
• Nur sehr wenige (etwa eines von 10.000) wurden in einem Winkel von mehr als 10° abgelenkt.
• In seltenen Fällen prallten die Alpha-Teilchen sogar zurück.

Schlussfolgerungen und das Kernmodell

Basierend auf den Ergebnissen seiner Experimente zeigte Rutherford, dass Atome nicht fest sind, wie man zuvor glaubte, sondern größtenteils leer. In ihrer Mitte befindet sich ein kleiner, dichter Kern. Daraus entwickelte er das **Kernmodell des Atoms** oder **Rutherfordsche Atommodell**. Dieses Atommodell besteht aus zwei Hauptteilen: dem *Atomkern* und der *Atomhülle*.