lueckentext_atome_pse

Der Aufbau der Stoffe
Arbeitsblatt (Partnerarbeit)
Setze die fehlenden Begriffe ein, indem du aus der Liste am Ende des Textes
das geeignete Wort wählst. Beantworte außerdem die Fragen und ergänze die
verlangten Skizzen. Verwende dein Chemiebuch, sowie andere Lehrbücher,
die zur Verfügung stehen. Viel Spaß bei der Arbeit!
Viele Experimente und Berechnungen zeigen, dass alle Stoffe aus
Teilchen aufgebaut sind. Diese Teilchen nennen wir Atome .
Atome sind so klein, dass man sie nicht sehen kann – auch mit
normalen Mikroskopen nicht. Mit besonderen Geräten – dem
Feldionen- oder Rastertunnel- Mikroskop - erhält man indirekte
Bilder der Atome .
Versuche nun herauszufinden, wie viele Kohlenstoffatome auf
einer Strecke von 1 cm nebeneinander Platz haben:
Es sind ca. 100 Millionen Atome.
Der Name “Atome“ ist griechisch und bedeutet: „ unteilbar “.
Heute wissen wir jedoch, dass
Atome nicht unteilbar sind.
Wahrscheinlich hast auch du schon vom radioaktiven Zerfall und
der Kernspaltung gehört. Diese Vorgänge zeigen, dass Atome aus
noch
kleineren
Partikeln
bestehen,
den
sogenannten
Elementarteilchen.
Atome bestehen aus einem Kern und einer Hülle.
Im Kern befinden sich: die positiv geladenen Protonen und die
elektrisch neutralen Neutronen . Diese Elementarteilchen
sind
nahezu gleich schwer.
In der Hülle befinden sich: die negativ geladenen Elektronen. Sie
sind ungefähr 2000 mal leichter als die Protonen und Neutronen.
Deshalb befindet sich fast die gesamte Masse der Atome in ihrem
Kern .
Die Ladung von Protonen und Elektronen ist gleich groß. Nur das
Vorzeichen ist umgekehrt.
Atome sind normalerweise nach außen hin ungeladen.
Was schließt du daraus, in Bezug auf die relative Anzahl von
Protonen und Elektronen?
a) es sind mehr Protonen als Elektronen
Ο
b) es sind gleich viele
Ο
c) es sind weniger Protonen als Elektronen. Ο
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Der Durchmesser des Atomkerns ist um 4 bis 5 Zehnerpotenzen
(10.000 – 100.000 mal) kleiner als der der Hülle.
Stelle dir nun vor, der Atomkern hätte die Größe einer Erbse (Ø ≈
5mm).
Wie groß wäre der Durchmesser des
gesamten
Atoms,
wenn
du
annimmst, die Hülle sei genau
50.000 mal größer?
Das Atom hätte dann einen
Durchmesser von 250.000 mm =
250 m!
Die Elektronenhülle ist in Schalen
gegliedert,
die
du
dir
als
konzentrische
Kugeln
mit
wachsendem
Radius
vorstellen
kannst.
Mach nun eine Skizze eines Atoms mit 4 Elektronenschalen. Diese
heißen: K, L, M und N.
(Kommen noch weitere hinzu, geht’s einfach weiter im Alphabet.)
Für die Chemie ist die Elektronenhülle besonders wichtig. Bei allen
chemischen Reaktionen ändert sich nämlich der Zustand der
Elektronen in der äußersten Schale der beteiligten Atome. Diese
Elektronen heißen: Valenzelektronen.
Wo befinden sich die Valenzelektronen in deiner Skizze? – Zieh den
Umriss dieser Schale mit einem roten Stift nach!
Die Höchstzahl der Elektronen, die in den einzelnen Schalen Platz
finden, ist genau festgelegt.
Versuche sie herauszufinden:
 In der 1. Schale haben maximal 2 Elektronen Platz.
 In der 2. Schale haben maximal 8 Elektronen Platz.
 In der 3. Schale haben maximal 18 Elektronen Platz.
 in der 4. Schale haben maximal 32 Elektronen Platz.
In der jeweils äußersten Schale befinden sich jedoch höchstens 8
Elektronen .
können sich untereinander durch sogenannte chemische
Bindungen verknüpfen. So entstehen Moleküle oder sogenannte
Raumgitter.
Atome
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 Reinstoffe, die eine einzige Atomsorte enthalten nennt
man Grundstoffe oder Elemente. Jedem Element wird ein
Symbol aus ein oder zwei Buchstaben zugeordnet. Diese
Symbole findest du im Periodensystem der Elemente (PSE)
 In chemischen Verbindungen sind die Atome zweier oder
mehrerer verschiedener Elemente miteinander verknüpft.
Alle Atome eines
Elements
haben gleich viele Protonen im
Atomkern . So gilt zum Beispiel für alle Kohlenstoffatome, dass sie 6
Protonen enthalten. Bei allen Eisenatomen dagegen sind es 26.
Die Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich also
zunächst durch ihre Protonenanzahl. Deshalb ist auch die Zahl der
Elektronen
verschieden. Die Zahl der Neutronen kann variieren.
Sie ist meist gleich groß oder größer als die Zahl der Protonen im
betreffenden Atom . Atome verschiedener Elemente haben
folglich auch unterschiedliche Masse und Größe.
Das Periodensystem der Elemente
Im PSE sind die
Elemente
nach steigender Ordnungszahl (=
Anzahl der Protonen im Kern) gereiht. Dies bedeutet gleichzeitig
eine Ordnung nach der Größe. Außer der Ordnungszahl ist bei
jedem Element auch seine relative Atommasse in der Einheit
atomic units angegeben. 1 unit entspricht ungefähr der Masse
eines Protons. Diese Masse ist unvorstellbar klein!
Man kennt zur Zeit mehr als 110 Elemente aber nur ca. 90 davon
kommen in der Natur vor.
Die Zeilen des
PSE
heißen Perioden. Sie entsprechen den
Schalen der Elektronenhülle . Die Periodennummer entspricht der
Nummer der äußersten Elektronenschale eines Elements.
Silicium (14Si) steht in der 3. Periode. Wie viele Elektronenschalen
hat es? Si hat drei Elektronenschalen. Das Edelgas Krypton (36Kr)
hat 4 Elektronenschalen. In welcher Periode steht es? Kr steht in
der vierten Periode.
Bei den Elementen der 1. Periode wird die erste Schale (K) mit
einem (1H) bzw. zwei (2He) Elektronen besetzt.
Wie heißen die Elemente H und He? Sie heißen: Wasserstoff und
Helium.
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Damit ist die erste Schale gefüllt. In der 2.
Periode stehen 8
Elemente . Bei ihnen wird die 2. Schale (L) der Reihe nach mit 1 – 8
Elektronen befüllt. Das letzte Element ist Neon (10Ne). Wie viele
Protonen hat es im Kern? Wie viele Elektronen hat es insgesamt in
der Hülle? Wie viele Elektronen sind in der ersten, wie viele in der 2.
Schale?
Mache eine Skizze des Neon
Atoms!
Bei den 8 Elementen der 3.
Periode wird die 3. Schale (M) mit
8 Elektronen befüllt.
Wie viele Elektronen hat Schwefel
(16S) in der 3. Schale?
Es sind sechs Elektronen.
Die Spalten des PSE nennt man
Gruppen. Alle Elemente einer
Gruppe
haben gleich viele
Elektronen in der jeweils äußersten Schale. Die Zahl der
Valenzelektronen beträgt für alle Elemente der 1. Gruppe: 1, der
2. Gruppe: 2, der 13. Gruppe: 3 usw.; d. h. alle Elemente der 18.
Gruppe haben 8 Außenelektronen .
Bei den Elementen der 3. bis 12. Gruppe werden jene weiter innen
gelegenen Elektronenschalen aufgefüllt, die mehr als 8 Elektronen
aufnehmen können.
Folgende Ausdrücke sind in den Lückentext einzusetzen:
Atom/e (*****), Atomkern/s, (**), Außenelektronen, Durchmesser, Elektronen
(*****), Elektronenhülle (**),
Elektronenschale, Element/e/s (**********),
Elementarteilchen, geladenen, Gruppe, Kern(**), Mikroskop, negativ,
Neutronen, Ordnungszahl, Periode (**), Protonen, PSE, radioaktiven, Schale,
unteilbar, Vorzeichen.
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