+ Kompendium 8.2.1. Modellverstellung vom Atom - + X + e-

Kompendium 8.2.1.
Modellverstellung vom Atom
Atommodellvorstellung: Vorstellung der Wissenschaft über den Aufbau der Atome, die die Eigenschaften der Materie erklären und Vorhersagen über das Verhalten
der Materie ermöglichen.
-
Beobachtung an der Materie
Massengesetze chemischer Reaktionen
Gasgesetze
Beobachtungen zum Aggregatzustand d. Materie
-
-
Ladungserscheinung an der Materie
Elektronen: geringe masse, negative Elementarladung
-
Atommodelle
Daltonsche Atomhypothese (ca. 1800)
Atome sind (chemisch) unteilbare Massenkugeln
Atome eines Elements haben gleiche Größe und Masse
Thomsonsches Atommodell (1897)
homogene Grundmasse mit positiver Ladung
eingelagerte Elektronen
-
Kernteilchen
= Nukleonen
-
radioaktive Teilchen (α;β )
Streuversuche: Atome weitgehend massefrei
Neutronen:
1
0n
m(p)1,67626.10-27 kg = 1,007u
Q(p)=1,6021.10-1 C (Coulomb)
m(n)= 1,6748 .10-27 kg = 1,008 u
Q(n) = 0 C
Kernstabilität: Problem – Abstoßung zwischen p
Neutronen schirmen p ab
Massendefekt erhöht Massenanziehung
Elementzusammensetzung
Elektronenhülle mit bewegten Elektronen
Kern mit nahezu gesamter Masse u. positiver Ladung
materiefreier Raum mit elektr. Feld
+
Atome mit unterschiedlicher Protonen- u. Neutronenzahl
Isotope: Verschiedene Nuklide eines Elements
gleiche p-Zahl gleiche e - Zahl; gleiches chem. Verhalten;
gleiche Stelle im PSE (iso topos)
verschiedene n-Zahl verschiedene Masse
Reinelemente: nur ein natürl. Isotop des Elements
Mischelemente: Element aus verschiedenen Isotopen in
charakteristischer natürl. Zusammensetzung
z.B.11 H (99,9855%); 21 H (0,0145%); 31 H(Spuren)
chemisches Element
Atome mit charakt. e - Zahl
gleiches chem.
Verhalten
Atome neutral e -Zahl =
+
p -Zahl
=
Ordnungszahl: Z
(vgl. Reihenfolge der Elemente
im PSE)
-
A
Z
Elektronen: e
X
- Abgestufte Ionisierungsenergie
-
-
1
0
+ e-
-
+ EIonisierung +
+
-
- Anregung mit Lichtenergie
-
energet. Anregung
-
+ E = hν
+
energet. Stabilisierung
-
- E = hν
+
+
Absorption
Grundzustand
Atommasse (AM)
.
.
.
Z m( 1 p) + N m(1 n) + Z m(e )
Aufbau der Elektronenhülle
m(e-)= 9,109. 10-31kg= 5,4859.10-4u
Q(e-)=1,6021.10-19C
-
-
Emission
angeregter Zustand
-
Grundzustand
Energiestufenmodell nach N. Bohr (1913)
+
Absolute Atommasse (AMabs): Masse des Atoms in g (kg)
Relative Atommasse (AMrel): Vielfaches der atomaren Masseneinheit AME:
1u=1unit
12
1u=1/12 m ( 6 C)
.
-27
1u=1,66055 10 kg
Zahlenwert val PSE in u
-
Hinweise zur Anordnung der e in der Hülle
-
A= Massenzahl
A - Z=N
N= Neutronenzahl
- +
Kern-Hüllen-Modell nach Rutherford (1911)
Aufbau des Atomkerns
Protonen: 1 p
1
Nuklide
-
+ -
K-Niveau
L-Niveau
M-Niveau
N
O
.
max. e—Zahl +2n2
im Niveau
Valenzschale
energiereichste e- auf äußerster
besetzter Schale Valenzelektronen bestimmen
vorwiegend das chem. Verhalten
Atommasse von Mischelementen
Durchschnittswert aus natürl. Isotopenzusammensetzung
.
.
m(Isotop I) x %/100% + m(Isotop II) y %/100% + K..