Grundlagen der Atomtheorie und Messung

Umrechnungsfaktoren und Dimensionsanalyse

Verhältnis äquivalenter Messungen. Dimensionsanalyse: Ein Weg zum Analysieren und Lösen von Problemen mit Einheiten oder Abmessungen von Messungen.

Das Atom

Das kleinste Teilchen eines Elementes. Es behält seine Identität in chemischen Reaktionen. Atome sind elektrisch neutral. Demokrit glaubte, dass Atome unteilbar und unverwüstlich sind.

Daltons Atomtheorie

• Alle Elemente sind aus Atomen zusammengesetzt.
• Atome desselben Elements sind identisch; Atome eines Elements unterscheiden sich von denen anderer Elemente.
• Atome verschiedener Elemente können physikalisch gemischt oder chemisch miteinander verbunden werden, um Verbindungen zu bilden.
• Chemische Reaktionen treten auf, wenn Atome getrennt, verbunden oder neu geordnet werden.

Subatomare Teilchen

Elektronen, Protonen und Neutronen.

Elektron

Negativ geladenes subatomares Teilchen. Kathodenstrahlen können umgelenkt werden mit: einem Magneten oder elektrisch geladenen Platten.

Protonen und Neutronen

Sie sind etwa 1840-mal schwerer als ein Elektron. Protonen sind positiv geladen. Neutronen sind subatomare Teilchen ohne Ladung.

Rutherfords Atommodell

Beim Goldfolien-Experiment wurde ein Strahl von Alpha-Teilchen auf ein Blatt Goldfolie geschossen, das von einem fluoreszierenden Schirm umgeben war. Die meisten Teilchen durchliefen die Folie ohne Ablenkung. Rutherford entdeckte dabei den Kern (einen winzigen zentralen Kern eines Atoms, bestehend aus Protonen und Neutronen).

Ordnungszahl und Massenzahl

Elemente sind unterschiedlich, weil sie eine unterschiedliche Anzahl von Protonen enthalten.

• Ordnungszahl: Anzahl der Protonen im Kern des Atoms.
• Die Zahl der Protonen = Anzahl der Elektronen.
• Massenzahl: Gesamtzahl der Protonen und Neutronen im Atom.

Der Unterschied zwischen Massenzahl und Ordnungszahl ist die Anzahl der Neutronen in einem Atom.

Anzahl der Neutronen = Massenzahl - Ordnungszahl.

Isotope und Atommasse

Isotope: Atome mit der gleichen Anzahl an Protonen, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen, wodurch sie verschiedene Massenzahlen haben.

Atommasse: Gewichteter Durchschnitt der Masse der Atome in einem natürlich vorkommenden Beispiel eines Elements. Zur Berechnung der Atommasse benötigen Sie:

1. Die Anzahl der Isotope
2. Die Masse des einzelnen Isotops
3. Die prozentuale Häufigkeit des einzelnen Isotops