ATOMBAU

I.  Einführung

II.  Atomkern

III.  Orbitale

IV.  Periodensystem



Zwischen 1900 und 1930 wurde das auch heute übliche Modell zum Aufbau von Atomen entwickelt.
Für die Chemie haben wir 3 Grundbausteine: Die negativ geladenen Elektronen bilden die Hülle.
Der Kern ist aus zwei Kernbausteinen (Nukleonen) zusammengesetzt -
positiven Protonen und neutralen Neutronen.
{In der modernen Physik werden noch tieferliegende Elementarteilchen definiert, die sog. Quarks.
Für die Chemie ist dies ohne Bedeutung!}
 
Das chemische Verhalten ist durch den elektronischen Aufbau von Atomen erklärbar.
 

Größen- und Massenverhältnisse für das H-Atom:
Durchmesser - Kern 2,4 * 10-15 m; Atom 10-10 m; Elektron < 10-19 m
Masse - Kern 1,0072 u; Elektron 0,0005 u
1 u = 1,66 * 10-27 kg


Allgemein: Um einen kleinen Kern, der praktisch die ganze Masse des Atoms enthält,
befindet sich eine Elektronenhülle.
(Anschaulich: Um ein Kügelchen mit dem Durchmesser 1cm kreist im Abstand 200 m
ein Körnchen mit dem Durchmesser 0,001 mm.)


Wie wurde dieses Größenverhältnis Kern / Atom experimentell festgestellt?
 

In der Chemie werden die Massen als Vielfache einer kleinsten Einheit angegeben. 1 AME (atomare Masseneinheit) ist die Masse von 1/12 mol C-12-Atomen. Manchmal wird auch dafür das Symbol 1 u verwendet. Zum Zusammenhang zwischen der Masse und der Stoffmenge (= Angabe der Anzahl von Teilchen dividiert durch die Avogadrozahl NA) "bei Wissenslücken" Abschnitt Stöchiometrie.
Genähert passt die Atommasse M zur Gesamtzahl der Nukleonen eines Atoms. Genau ist die Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms als Ordnungszahl festgelegt. Die Ordnungszahl legt eindeutig die Einordnung der Elemente in das Periodensystem fest. Die Atommasse liefert den experimentell ermittelten Zusammenhang zwischen der Teilchenzahl und der Masse (in Gramm).

Lewis erkannte 1902, dass die Elektronen das chemische Verhalten bestimmen sollten. Elektronenpaare sind für eine Bindung verantwortlich. Es lag nahe, Elektronen in einer Art Schalenmodell anzuordnen. Eine "Achterschale" soll dabei besondere Stabilität besitzen. Die späteren Entdeckungen führten zu einer Angabe, was solche Schalen genauer sind. Für einfache Überlegungen benutzt man noch heute dieses erste Modell.

Grundideen des Schalenmodells, Oktettregel und Valenzelektronen
Keine Theorie - aber nützliche Regeln
nicht zum Atombau, sondern zur chemischen Bindung! 

Physikalische Theorien lieferten genaue Angaben zur Struktur von Atomen.

WEITER:   Atomkern - Isotope

NUR falls links der blaue Balken fehlt: STARTSEITE