Atomaufbau

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Atomaufbau
1
Definition
• Demokrit: 460-400v.Chr.
• Die gesamte Natur besteht aus kleinsten,
unteilbaren Einheiten, den Atomen
• atomos = das Unteilbare
Radioaktivität 1
•
•
Henri Bequerel 1852 -1908
Nobelpreis Physik 1903:
Entdeckung der Uranstrahlung 1896
• Beobachtung:
• Folgerungen 1. Uran sendet Strahlen aus
•
2. Atome sind nicht unteilbar
Radioaktivität 2
Pierre Curie
1859-1906
Nobelpreis
1903 Physik
Das Ehepaar Curie untersucht alle
bekannten Elemente auf diese
Strahlungsaktivität
• Ergebnis 1:Elemente ab der
Kernladungszahl 84 zeigen
natürliche Radioaktivität
• Ergebnis 2: Sie entdeckten dabei
zwei neue strahlungs-fähige
Elemente, das Polonium und das
Radium, das "Strahlende".
Marie Curie
1867 -1934
Nobelpreise
1903 Physik
1911 Chemie
Radioaktivität 3
Ernest Rutherford
1871-1937
Nobelpreis Chemie 1907
Ergebnis: Es gibt drei
verschiedene
Strahlungsarten
1. Strahlung, die vom
Minuspol angezogen
wird, besteht aus positiv
geladenen Teilchen:
2. …die vom Pluspol
angezogen wird, besteht aus
negativen Teilchen:
3. ….die nicht abgelenkt
wird, besteht aus
energiereicher
Röntgenstrahlung
Kern-Hülle-Modell
Rutherfords Streuversuch 1911
•
•
•
•
•
Beobachtungen:
1.
2.
3.
Kern-Hülle-Modell
Rutherfords Streuversuch 1911
• Folgerungen 1.
•
2.
•
3.
•
4.
Atomkern 1
Kernbausteine
1. Proton p
Eigenschaften :
Masse
m(p) = 1,00728 u
Ladung
+1 Elementarladung
Durchmesser 1,6 fm
2. Neutron n
Eigenschaften :
Masse
m (n) = 1,00867 u
Ladung
0
Durchmesser 1,6 fm
Atomkern 2
Aufbau der Kerne der Elemente/ Schreibweise für Atomkerne
HG 1
1
1
7
3
HG2
MZ =
HG4
Allge
mein
H
Li
HG3
MZ
OZ
9
4
Be
12
6
OZ =
X
C
HG5
HG6
HG7
HG8
4
2
He
20
10
Ne
Atomkern 3
Frederick Soddy
Nobelpreis 1921 Chemie
Isotope:
Die Atomkerne eines Elements haben dieselbe Protonenanzahl,
können aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen besitzen
Beispiele:
Natürliches Chlor besteht zu 75,77 % aus 35Cl und zu 24,23 % aus 37Cl.
Kohlenstoff hat zwei stabile Isotope, 12C und 13C.
12C kommt zu 98,9 % in der Natur vor, 13C zu 1,1 %.
Aufgabe : Berechne die durchschnittliche Atommasse des Elements
Atomkern 4
Massendefekt bei der Kernfusion E = m c2
Albert Einstein 1875-1955
Nobelpreis 1923 Physik
Bei der Fusion von 1g Tritium/ Deuterium-Gemisch wird so
viel thermische Energie frei wie bei der Verbrennung von
12,5 t Steinkohle
Atomkern 5
Atomhülle 1
Baustein: Elektron em( e- ) = 0,00055 u
Ladung: -1 Elementarladung
Niels Bohr 1885 -1962
1922 Nobelpreis Physik
1913 Schalenmodell der
Atomhülle
Atomhülle 2
1. HG
2.HG
3.HG
4.HG
5.HG
6.HG
7.HG
H
Li
8.HG
He
Be
B
C
N
O
F
He
Na
K
Aufgabe: Ergänze
für die Elemente 1- 36 den Schalenaufbau der Hülle
Übungsaufgaben
1. Aus welchen Elementarteilchen besteht α- Strahlung, wenn ihre Masse ca. 4 u
und ihre Ladung +2 Elementarladungen beträgt?
2. Welches Atom entsteht, wenn ein Uran-Atom 23892U ein α-Teilchen aussendet?
3. Wenn der Durchmesser (Atomkern) = 2mm wäre, dann wäre der
Durchmesser (Atom) =
. Welches Gebäude in Hamburg hat etwa diese
Höhe?
4. Aus welcher Beobachtung konnte Rutherford schließen, dass
a) der Atomkern positiv geladen ist?
b) die Masse des Atoms im Kern konzentriert ist?
5. Woraus besteht der Kern des Magnesiumisotops 24 Mg ?
6. Welches Element hat die Kernladung + 65 ?
7. Was unterscheidet die Atome 70 Zn und 70 Ge ?
8. Sind 70 Zn und 70 Ge Isotope?
9. Warum sind die im PSE angegebenen Atommassen nicht ganzzahlig?
10. Gib die Elektronenanordnung der Atomhüllen der Elemente Fluor, Chlor und
Brom an.
11. Welche Gemeinsamkeit haben diese Atomhüllen?

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