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Atommodell Entwicklung

GFS Physik
by

Arif Keskin

on 9 January 2014

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Transcript of Atommodell Entwicklung

Historische Entwicklung der Atommodelle
1. Was ist ein Atom(-modell) ?
2. Teilchenmodell von Demokrit
3. John Dalton's Kugelteilchenmodell
4. Thomsonsches Atommodell
5. Rutherfordsches Atommodell
6. Bohrsches Atommodell
7. Das Orbitalmodelll
elektrisch neutrale Bausteine
aus denen alle bekannten Stoffe
bestehen
Was ist ein Atom?
Was ist ein Atommodell?
Vorstellung von Atomen
Atommodelle sollen Beobachtungen, Naturerscheinungen, Experimente
erklären.
Atommodelle entwicklen sich
*460/459 v. Chr. / † frühen 4. Jh. v. Chr.
Antiker griechischer Philosoph
Letzter großer Naturphilosoph
Demokrit

Teilchenmodell

Grch. "atomos" -> das unteilbare
Jedes Atom fest und massiv aber nicht gleich!
(rund, glatt, unregelmäßig, krumm)

Was ist ein Atom(-modell) ?
John Dalton's Kugelteilchenmodell (um 1800)
John Dalton

Englischer Naturforscher und Lehrer
Wegbereiter der Chemie
Atomare Masseneinheit nach ihm Benannt (1Da)
Demokrit's Teilchenmodell
Kugelteilchenmodell

Anzahl der Atome beschränkt
Kugelförmige Teilchen
Kernaussagen
Alle Stoffe bestehen aus kleinsten, unteilbaren Teilchen, den Atomen, die in chemischen Reaktionen weder zerstört noch erzeugt werden können.

Alle Atome eines Elements haben die gleiche Masse und Größe. Die Atome unterschiedlicher Elemente unterscheiden sich in Volumen und Masse.

Bei chemischen Reaktionen werden die Atome neu angeordnet.
Reihe physikalischer Sachverhalte deutbar:
Aggregatzustände
Einige chemische Eigenschaften
Entdeckung der Elektrizität und des Elekrons brachten dieses Modell in Erklärungsnot
Thomsonsches Atommodell (1897)
Joseph John Thomson
Entdecker des Elektrons
Lehrer von Ernest Rutherford
Thomsonsches Atommodell
Rosinenkuchenmodell
Ladung wird beachtet
Gleichmäßig verteilte, positiv geladene Masse
Negativ geladene Elektronen bewegen sich in dieser Masse
Atom wird von elektrostatischen Kräften zusammengehalten
Bis dahin alle bekannten Phänomene (neue Elektrizitätserscheinungen) konnten gedeutet werden.
Ursache von Lichtemission aus Atomen konnte nicht erklärt werden.
Lenard's Entladungsröhre

Aluminiumfolie wurde mit Elektronen beschossen:
Elektronen durchdringen Folie ungehindert!

=> Großer Teil der Atome bestehen aus leerem Raum

Rutherfordsches Atommodell (1911)
Schüler von Thomson
Einer der bedeutendsten Experimentalphysiker
Kugelmodelle
Kern/Hülle - Modelle
Erweitertes Kern/Hülle - Modell
ca. 2000 Jahre später
Ernest Rutherford
Rutherfordscher Streuversuch

Quellen

Rutherfordsches Atommodell
Im Zentrum positiver Atomkern (gesamte Masse)
Umkreist von negativ geladenen Elektronen (Ladungsausgleich) auf beliebigen Bahnen
Größter Teil besteht aus leerem Raum

Kern:Hülle = 1:10000
Stabilität des Atoms konnte nicht erklärt werden:
Elektron müsste nach kurzer Zeit in den Kern stürzen

Wie bei Thomson konnte das Modell die Lichtspektren der Atome nicht erklären


Grundlage für
modifiziert von
Bohrsches Atommodell (1913)
Niels Bohr

Arbeitete mit Ernest Rutherford und Thomson
Wichtiger Schritt Richtung Quantenmechanik
Bohrsches Atommodell
Elektronen kreisen auf festen Bahnen (strahlungsfrei)
Kreisbahnen sind Schalen
Atom gibt Strahlung bei einem Quantensprung ab
Aufbau der Atomhülle kann erklärt werden
Größe des Atoms kann bestimmt werden
Chemische Bindungen können nicht erklärt werden
Unschärferelation wird verletzt

erweitert zu
Wie soll man sich nun ein Atom vorstellen?
Das Bohr-Sommerfeldsche Atommodell
Das Orbitalmodell
Literatur

Hans Christian von Baeyer,
Das Atom in der Falle
, Forscher erschließen die Welt der kleinsten teilchen, Rowohlt Verlag,1994
Duden Physik II, 2003, S. 68 - 72
Brockhaus,
Brockhaus in 18 Bänden
, Band 1, "Atom"
Schroedel,
Physik Gymnasium
(G8)
Lösung ist ein Orbital
Dreidimensionaler Raum
Elektronen befinden sich zu 90% dort
Aufbau der Elektronenhülle wird durch die Schrödingergleichung beschrieben
Erwin Schrödinger
Einer der Begründer der Quantenmechanik
Schrödingers Katze
Internetquellen

http://www.quantenwelt.de/quantenmechanik/wellenfunktion/schrodingergleichung.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Atommodelle
- Derzeit alles mit diesem Modell erklärbar
- Verknüpfung zwischen Physik und Chemie

Abbildungen

http://www.anderegg-web.ch/phil/demokrit.gif

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/John_Dalton.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Jj-thomson2.jpg

http://scientific-multimedia.com/gallery/bitmap/Rosinenkuchen_nach__Thompson_077.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/Thomsonsches_atommodell.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Ernest_Rutherford_cropped.jpg
Atom
Kern
Hülle
Elektronen
Nukleonen
Protonen
Neutronen
Ladungsausgleich
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Atombau_-_Rutherfordscher_Streuversuch.png

http://www.idn.uni-bremen.de/chemiedidaktik/material/Teilchen/teilchen/Atombau/Strahlung.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Rutherfordsches_Atommodell.svg/150px-Rutherfordsches_Atommodell.svg.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/Niels_Bohr.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-YgsC6_3yDio/TrF1jTkOHQI/AAAAAAAABNE/UT7gtMRcDf8/s1600/atom.jpg
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/schrodinger.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/D_orbitals.png

http://www.compuchem.com/gif2003/umorb.gif
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