Daltons Atommodell (1808)
4 Postulate:
- Jedes Element besteht aus winzigen, kugelförmigen Partikeln, den Atomen.
- Alle Atome eines Elements sind identisch, unterscheiden sich jedoch von Atomen anderer Elemente hinsichtlich Masse und Größe.
- Atome sind unteilbar und können weder vernichtet noch geschaffen werden.
- Chemische Reaktionen führen zur Neuverknüpfung von Atomen, aber stets in einem definierten ganzzahligen Verhältnis zueinander.
Thomsons Atommodell (1903)
Experimente mit Braunscher Röhre: Atome sind keine homogene Kugeln, sie bestehen aus winzigen negativ geladenen Elektronen und einer homogenen, positiv geladenen Atommatrix → Rosinenkuchenmodell. Nobelpreis für Physik.
Rutherfords Atommodell (1910)
Streuversuch mit Goldfolie und α-Strahlen:
- Ein Atom besteht aus einem positiven Kern und einer negativen Elektronenhülle.
- Nahezu sämtliche Masse des Atoms befindet sich im Atomkern.
- Die Elektronen kreisen in einer Schale, die keine Unterstruktur aufweist, um den Atomkern.
- Der Atomkerndurchmesser ist winzig im Vergleich zum mittleren Abstand der Atomkerne.
Bohrs Atommodell (1913)
Atomvorstellung zu Zeiten Bohrs:
- Jedes Element ist eine eigene Atomsorte.
- Es gibt so viele unterschiedliche Atomsorten, wie es Elemente gibt.
- Die einzelnen Atomsorten unterscheiden sich hinsichtlich Masse und Größe.
- Atome können nicht gespalten werden.
- 99,9 % der Masse befindet sich im Atomkern.
- Der Atomkern besteht aus positiv geladenen Protonen.
- Negativ geladene Elektronen kreisen auf erlaubten Bahnen mit unterschiedlichen, aber streng definierten Radien um den Atomkern.
- Die Bewegung der Elektronen auf den erlaubten Kreisbahnen erfolgt entgegen den Gesetzen der Elektrodynamik strahlungsfrei.
- Quantensprünge von Elektronen sind nur zwischen den Elektronenbahnen unter Energieaufnahme (Absorptionsspektrum) bzw. Energieabgabe (Emissionsspektrum) möglich.
- Die Anzahl der Protonen und Elektronen in einem Atom ist gleich, da Atome nach außen elektrisch neutral sind.
Steckbrief Elektronen
Lokalisation: Elektronenhülle
Abkürzung: e-
Ladung: –1
Lebensdauer: stabil
Entdecker: Thomson
Steckbrief Protonen
Lokalisation: Atomkern
Abkürzung: p+
Ladung: +1
Lebensdauer: stabil
Entdecker: Rutherford
Steckbrief Neutronen
Lokalisation: Atomkern
Abkürzung: n
Ladung: 0
Lebensdauer: 882 s
Entdecker: Chadwick
Protonenzahl
Z: Anzahl der Protonen im Kern, Ordnungszahl, Kernladungszahl
Neutronenzahl
N: Anzahl der Neutronen im Kern = A – Z
Massenzahl
A: Anzahl der Nukleonen im Kern, Nukleonenzahl
Was sind Isotope?
Verschiedene Varianten von Atomen eines Elements mit unterschiedlicher Neutronenzahl.
Beispiel Wasserstoff:
Protium – kein Neutron (A=1)
Deuterium – 1 Neutron (A=2)
Tritium – 2 Neutronen (A=3)
PSE – Periodenzahl
Gibt Auskunft darüber, wie viele Schalen mit Elektronen besetzt sind, und welche Schale die Außenelektronen (Valenzelektronen) trägt
PSE – Hauptgruppenzahl
Gibt an, wie viele Elektronen sich auf der äußersten Schale des Hauptgruppenelements befinden
PSE – Nebengruppenzahl
Gibt an, wie viele Elektronen sich auf den beiden äußersten Schalen befinden
Unterscheidungsmerkmal zwischen Metallen, Halbmetallen und Nichtmetallen
Elektrische Leitfähigkeit:
Typische Metalle haben eine viel höhere elektrische Leitfähigkeit als Nichtmetalle. Die Halbmetalle im mittleren Bereich können je nach Umgebungsbedingungen metallischen und nichtmetallischen Charakter aufweisen.
Der metallische Charakter nimmt in einer Gruppe von oben nach unten und in einer Periode von rechts nach links zu.
Ionisierungsenergie
Die Ionisierungsenergie ist die Minimalenergie, die aufgebracht werden muss, um einem neutralen Atom ein Elektron zu entreißen.
Dabei geht beispielsweise ein Natriumatom in ein einfach positiv geladenes Ion über.
Die Ionisierungsenergie nimmt innerhalb einer Gruppe von oben nach unten ab und innerhalb einer Periode von links nach rechts zu.
Elektronegativität
Die Elektronegativität ist ein relatives Maß für das Vermögen eines Atoms, gemeinsame Bindungselektronen an sich zu binden.
Im Allgemeinen nimmt die Elektronegativität in einer Gruppe von oben nach unten ab und in einer Periode von links nach rechts zu. Edelgase haben per Definition eine Elektronegativität von null.
