Kreise & Punkte Ein einfaches Atommodell Übersicht Entdeckung der Radioaktivität Entdeckung der...
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Kreise & PunkteKreise & Punkte
Ein einfaches AtommodellEin einfaches Atommodell
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ÜbersichtÜbersicht
• Entdeckung der RadioaktivitätEntdeckung der Radioaktivität• AtommodellAtommodell• ElementarteilchenElementarteilchen• ElektronenverteilungElektronenverteilung• OktettregelOktettregel• Bindung zwischen AtomenBindung zwischen Atomen• BindungstypenBindungstypen
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Eine wichtige EntdeckungEine wichtige Entdeckung
• A. H. BecquerelA. H. Becquerel• 1852 – 19061852 – 1906• Uranpechblende: Uranpechblende: Schwärzung von Schwärzung von FotoplattenFotoplatten
• unsichtbare unsichtbare StrahlungStrahlung
• 1903 Nobelpreis1903 Nobelpreis
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Die DoktorarbeitDie Doktorarbeit
• Marie CurieMarie Curie• 1867 – 19341867 – 1934• Warschau – ParisWarschau – Paris• Doktorarbeit überDoktorarbeit über UranpechblendeUranpechblende• Entdeckung von Entdeckung von Radium, PoloniumRadium, Polonium• 1903 Nobelpreis1903 Nobelpreis
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Die RadioaktivitätDie Radioaktivität
• E. RutherfordE. Rutherford• 1871 - 19371871 - 1937• PhysikerPhysiker• Untersuchung der Untersuchung der RadioaktivitätRadioaktivität
• StreuversucheStreuversuche• 1908 Nobelpreis1908 Nobelpreis
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3 x Radioaktivität 3 x Radioaktivität
• - Strahlung: - Strahlung: positiv geladen, positiv geladen, Teilchen der Masse 4uTeilchen der Masse 4u
• - Strahlung: - Strahlung: negativ geladen, negativ geladen, Teilchen von 1/2000uTeilchen von 1/2000u
• - Strahlung: - Strahlung: nicht geladen, nicht geladen, elektromagnetische elektromagnetische Strahlung Strahlung
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Der Streuversuch IDer Streuversuch I
Falls die Animation nicht klappt, hier klicken!
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Der Streuversuch IIDer Streuversuch II
Beobachtungen: Beobachtungen:
positive positive --Teilchen Teilchen durchdringen durchdringen zu über 99% zu über 99% eine Gold-eine Gold-folie, wenige folie, wenige werden abge-werden abge-lenkt oder lenkt oder reflektiertreflektiert
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Der Streuversuch IIDer Streuversuch II
• Rutherfords Rutherfords Folgerungen: Folgerungen:
• Atome sind „leer“.Atome sind „leer“.• Sie enthalten einen Sie enthalten einen positiven Kern, der positiven Kern, der positive positive - - Teil-Teil-chen ablenkt oder chen ablenkt oder reflektiert.reflektiert.
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Kern-Hülle-ModellKern-Hülle-ModellRutherford‘sches ModellRutherford‘sches Modell
Atomhülle: Atomhülle: 1010-10 -10 mm
Atomkern:Atomkern:1010-14 -14 mm
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GrößenvergleichGrößenvergleich
• Atomhülle: Atomhülle: EiffelturmEiffelturm
• Atomkern: Atomkern: Orange Orange
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AtommassenAtommassen
So setzen sich die Atome So setzen sich die Atome zusammen:zusammen:
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Die ElementarteilchenDie Elementarteilchen
TeilchenTeilchen MasseMasse LadungLadung OrtOrt
Proton pProton p++ 1u1u +1+1 KernKern
Elektron eElektron e-- 1/2000u1/2000u -1-1 HülleHülle
Neutron n°Neutron n° 1u1u 00 KernKern
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Ordnung der ElementeOrdnung der Elemente
• Ordnungszahl = Protonenzahl im Ordnungszahl = Protonenzahl im Kern Kern
• Massenzahl = Protonenzahl + Massenzahl = Protonenzahl + Neutronenzahl Neutronenzahl
• Die Masse der Elektronen spielt Die Masse der Elektronen spielt keine Rolle (nur 1/2000 u!) und keine Rolle (nur 1/2000 u!) und ihre Anzahl ist gleich der ihre Anzahl ist gleich der Protonenzahl.Protonenzahl.
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Die Massen im KernDie Massen im Kern
Massenzahlen.JPG
Aufgabe:
Berechne die Anzahl von Protonen und Neutronen und trage Sie in den Kern ein! Ergänze den Namen des Elements!
Achtung, bei jedem Element erhöht sich die
Ordnungszahl (Protonenzahl) um eins!
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Besetzung der HülleBesetzung der Hülle
Achtung, Achtung,
Zahl der Zahl der
ElektronenElektronen
gleich gleich
Zahl der Zahl der
Protonen!Protonen!
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Beispiele 1 und 2Beispiele 1 und 2
WasserstoffatomWasserstoffatom1 p1 p++ im Kern im Kern1 e1 e-- in der Hülle in der Hülle
HeliumatomHeliumatom2 p2 p++ im Kern im Kern2 e2 e-- in der Hülle in der Hülle2 n° im Kern2 n° im Kern
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Beispiele 3 und 4Beispiele 3 und 4
LithiumatomLithiumatom3 p3 p++ im Kern im Kern4 n4 n00 im Kern im Kern3 e3 e-- in der Hülle in der Hülle
KohlenstoffatomKohlenstoffatom6 p6 p++ im Kern im Kern6 n6 n00 im Kern im Kern6 e6 e-- in der Hülle in der Hülle
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Beispiele 5 und 6Beispiele 5 und 6
StickstoffatomStickstoffatom7 p7 p++ im Kern im Kern7 n7 n00 im Kern im Kern7 e7 e-- in der Hülle in der Hülle
NeonatomNeonatom10 p10 p++ im Kern im Kern10 n10 n00 im Kern im Kern10 e10 e-- in der Hülle in der Hülle
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Die OktettregelDie Oktettregel
• Alle Atome haben das Bestreben, Alle Atome haben das Bestreben, achtacht Elektronen wie die Elektronen wie die Edelgase in ihrer Außenschale Edelgase in ihrer Außenschale aufzuweisen (Ausnahme: Wasser-aufzuweisen (Ausnahme: Wasser-stoff mit zwei Elektronen).stoff mit zwei Elektronen).
• Sie erreichen dies durch Sie erreichen dies durch Aufnahme, Abgabe oder gemein-Aufnahme, Abgabe oder gemein-same Nutzung von Elektronensame Nutzung von Elektronen
„ „Überlappung“. Überlappung“.
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Beispiel 1Beispiel 1
Zwei WasserstoffatomeZwei Wasserstoffatome
„„überlappen“ mit überlappen“ mit
ihren Außenschalenihren Außenschalen
und bilden mit Hilfe einerund bilden mit Hilfe einer
ElektronenpaarbindungElektronenpaarbindung
ein Hein H22-Molekül.-Molekül.
H-H
Dabei ziehen die Bindungselektronen die beiden positiven Kerne an und verbinden so die Atome.
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Beispiel 2Beispiel 2
Zwei FluoratomeZwei Fluoratome
„„überlappen“ mit überlappen“ mit
ihren Außenschalenihren Außenschalen
und bilden durch und bilden durch
eineeine
ElektronenpaarbindungElektronenpaarbindung
ein Fein F22-Molekül.-Molekül.F - F
Dabei ziehen die Bindungselektronen die beiden positiven Kerne an und verbinden so die Atome.
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Beispiel 3Beispiel 3
Zwei SauerstoffatomeZwei Sauerstoffatome„„überlappen“ mit ihren überlappen“ mit ihren Außenschalen und bildenAußenschalen und bildendurch einedurch eineElektronenpaarbindungElektronenpaarbindung
ein Oein O22-Molekül mit einer-Molekül mit einerDoppelbindungDoppelbindung..
O = O
Dabei ziehen die Bindungselektronen die beiden positiven Kerne an und verbinden so die Atome.
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Beispiel 4Beispiel 4
Ein Fluor- und ein Ein Fluor- und ein WasserstoffatomWasserstoffatom„„überlappen“ mit überlappen“ mit ihren Außenschalenihren Außenschalenund bilden durch und bilden durch eine eine polarepolareElektronenpaarbindungElektronenpaarbindungein HF-Molekül.ein HF-Molekül.
H-F
Dabei werden die Bindungselektronen vom Fluor stärker angezogen; es entsteht ein Dipol.
-+
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Beispiel 5aBeispiel 5a
.FLi.
Ein Lithium- und ein Fluoratom „überlappen“ Ein Lithium- und ein Fluoratom „überlappen“ nichtnicht, sie , sie erfüllen die Oktettregel durch erfüllen die Oktettregel durch ElektronenübergangElektronenübergang..
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Beispiel 5bBeispiel 5b
F -Li+
Es entstehen geladene Ionen, die jeweils eine volle Es entstehen geladene Ionen, die jeweils eine volle Außenschale aufweisen: Außenschale aufweisen: EdelgaskonfigurationEdelgaskonfiguration. .
+
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Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an und Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an und bilden ein Ionengitter: bilden ein Ionengitter: IonenaggregatIonenaggregat. .
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EndeEnde
Präsentation angefertigt vonPräsentation angefertigt von
Rainer Lippock-VollrathRainer Lippock-Vollrath
Nach einer Idee vonNach einer Idee von
H.SchmidtH.Schmidt
20062006
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H-Cl
Der „Werkzeugkasten“
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HCl