Masse

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Naturlehre
Aufbau Atome
Chemie
L
1. Was sind Atome? Definiere.
Atome sind die Grundbausteine, aus denen alle
Stoffe aufgebaut sind. Sie lassen sich chemisch
nicht in kleinere Teile zerlegen.
2. Atome sind unvorstellbar klein. Ihre Größe lässt sich nur mithilfe verschiedener Experimente
veranschaulichen. Ergänze den Lückentext zu den abgebildeten Experimenten.
Siebt man gemörserte H
olzkohlestücke
mit einem Sieb der Maschenweite 0
können nur die Körnchen durch die Maschen fallen, die k
Holzkohlesuspension
Poren
0,000001 mm
als 0,1 mm sind. Filtriert man diese
anschließend, so können nur die Teile des Pulvers durch die
des Filters schlüpfen, die kleiner als
Dialyseschlauch
leiner
, 1 m m , so
0,001 mm
. Hier können nur T
sind. Noch viel feinere Poren hat ein
eilchen
hindurchtreten, die kleiner als
sind. Atome sind jedoch noch kleiner. Heute weiß man, dass sie ungefähr einen
Durchmesser von 0,000 000 1 mm haben. Unvorstellbar, oder?
3. Nicht nur die Größe, sondern auch die Masse eines Atoms ist winzig klein. Wollte man z. B. die
Masse eines Wasserstoff-Atoms angeben, sähe das so aus:
0,000 000 000 000 000 000 000 001 66 g. Um die Atommasse dennoch sinnvoll angeben zu
können, hat man die Atommasseneinheit u eingeführt. Dabei gilt vereinfacht: Ein WasserstoffAtom hat etwa die Masse 1 u. Ergänze die Tabelle.
Ordnungszahl
Atommasse in u
(auf ganze Zahlen
gerundet)
Element
Elementsymbol
Wasserstoff
H
1
1
Kohlenstoff
C
6
12
Eisen
Fe
26
56
Silber
Ag
47
108
Aluminium
Al
13
27
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Um den Aufbau der Stoffe und ihre Eigenschaften zu erklären, nutzte man lange Zeit das Atommodell (Kugelmodell) von JOHN DALTON. Erst mit der Entdeckung der Radioaktivität war es möglich, den Aufbau der Atome
genauer zu untersuchen. Dazu baute der Physiker ERNEST RUTHERFORD eine Apparatur, in der er eine sehr
dünne Goldfolie mit radioaktiver Strahlung aus positiv geladenen Alpha(α)-Teilchen beschießen konnte. Ein Leuchtschirm
diente dazu, die α-Teilchen sichtbar zu machen. Nach
dem Teilchenmodell von DALTON erwartete RUTHERFORD, dass
die α-Teilchen alle auf die Gold-Atome treffen und
an ihnen abprallen würden.
4. In der Abbildung siehst du, wie die Strahlung tatsächlich
verlaufen ist. Fülle den Lückentext aus und verwende
dazu folgende Begriffe: zurückgeworfen,
Massenzentrum, Goldatome, Ablenkung, α-Teilchen
Die meisten α
-Teilchen
Goldfolie ohne A
b l e n k u n g . Nur sehr wenige
trafen direkt auf das M
Goldatome
wurden z
durchdrangen die
assezentrum
der
und änderten ihre Richtung oder
urückgeworfen
.
5. Zwei Jahre nach seinen Experimenten veröffentlichte
RUTHERFORD eine neue Theorie zum Aufbau der
Atome: das so genannte Kern-Hülle-Modell.
Ergänze hierzu den Lückentext.
Nach dem Kern-Hülle-Modell von RUTHERFORD bestehen
Atome aus einem winzigen A
tomkern
und einer
sehr großen A
t o m h ü l l e . Der Atomkern ist
positiv
geladen und enthält fast die gesamte
Masse
enthält n
des Atoms. Die Hülle ist fast masselos und
egative
jedoch elektrisch n
Der D
Ladungen. Insgesamt ist ein Atom
eutral.
urchmesser
des Atomkerns ist etwa
1 0 0 0 0 0 -mal kleiner als der des Atoms.
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6. Ergänze den Lückentext zu den Bauteilchen der Atome. Verwende dazu folgende Begriffe:
Nukleonen, Kernladungszahl, Kern, Neutronen, neutral, einem (2x), Elektronen, Protonen,
ungeladen, Masse, Neutronen, Ordnungszahl, Atomhülle, Protonen, negativ geladene, gleich,
Wasserstoff, Hülle,
positiv geladene
Atome bestehen aus einem
Kern
und einer H
ü l l e . In der Atomhülle befinden sich n e g a t i v
geladene
Bauteilchen: die E
l e k t r o n e n . Der Atomkern enthält p o s i t i v
geladene
Bauteilchen: die P
r o t o n e n . Da Atome nach außen hin elektrisch n e u t r a l
sind, müssen in einem Atom immer g
Atom ist das Atom des Elements W
einem
Elektron in der
leich
viele Elektronen wie Protonen vorhanden sein. Das einfachste
a s s e r s t o f f . Es besteht aus nur e i n e m
Proton im Kern und
A t o m h ü l l e . Die Anzahl der Protonen im Atomkern wird auch
Kernladungszahl
genannt. Sie entspricht der O
rdnungszahl
im Periodensystem
der Elemente. Neben den Protonen gibt es (außer beim Element Wasserstoff) noch eine weitere Sorte von
Bauteilchen im Atomkern: die N
e u t r o n e n . Sie sind u n g e l a d e n
und sorgen unter anderem
dafür, dass sich die Protonen, trotz ihrer gleichen Ladung, ziemlich dicht nebeneinander aufhalten können.
Die Kernteilchen P
rotonen
und N
bezeichnet. Sie tragen fast die gesamte M
eutronen
asse
werden zusammen als N
ukleonen
des Atoms.
7. Fülle die folgende Übersicht über die Bauteilchen der Atome aus.
Bauteilchen
Aufenthaltsort
Ladung
Masse
Proton
Atomkern
positiv
ca.
1u
Neutron
Atomkern
neutral
ca.
1u
Elektron
Atomhülle
negativ
ca.
0u
8. Ergänze mithilfe des Periodensystems der Elemente die freien Felder in der Tabelle.
Element
Atommasse (in u)
Kalium
39
19
Aluminium
Sauerstoff
27
13
8
9
Fluor
Gold
Stickstoff
16
19
197
14
Anzahl der Protonen
79
7
Anzahl der Neutronen
20
14
8
10
118
7
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