Atome alsBausteine des Universums Show
Atome stellen die Aufbausteine für die Vielfalt der chemischen Verbindungen, der Salze, der Moleküle und für die gesamte Welt der Stoffe dar. Reines Gold ist zum Beispiel nur aus Gold-Atomen aufgebaut. Da noch niemand Gold-Atome gesehen hat, werden für die Atome Symbole eingeführt.Die Atome selbst wiederum sind aus ihren Komponenten, den Elementarteilchen, aufgebaut, und diese wiederum aus den Quarks. Neben den drei Elementarteilchen Protonen, Neutronen und Elektronen sind weitere bekannt, die aber am Aufbau eines Atoms im Hinblick auf die Masse keine wesentliche Rolle spielen. Die Protonen und Neutronen im Atomkern werden als Nukleonen bezeichnet. Die Summe aller Nukleonen in einem Atom ergibt die Nukleonenzahl.
Es kann jede System-Ebene – der Stoff, das Atom und das Elementarteilchen – als eigenständiges System betrachtet werden. Dieses Prinzip lässt sich auch in der sichtbaren Welt bis zum Universum fortführen. Die Elementarteilchen bauen die Atome, die Atome die Moleküle, die Moleküle die Zellen auf, usw.: Ein Atom hat nur sehr wenige Eigenschaften, die mit den Begriffen aus der Erfahrungswelt beschrieben werden können. Es ist zählbar, hat Masse, Raumsymmetrie (aber nicht Volumen!) Energie und Komposition. Die Eigenschaften eines Stoffes ist nicht reduzierbar auf dessen Komponenten: Gold-Atome haben keine Farbe. Erst eine bestimmte Art des Zusammenspiels von Komponenten und Kräften im System erzeugen den Glanz und den Farbeindruck goldgelb. Im Periodensystem sind die elementaren Atome in aufsteigender Reihenfolge nach der Zahl der Protonen in ihren Atomen geordnet. 1 Wasserstoff-Atom hat 1 Proton (Wasserstoff: Ordnungszahl 1) Die positive Ladung der Protonen im Atomkern wird durch die negative Ladung der Elektronen ausgeglichen. Das Element Nr. 1, Wasserstoff besitzt immer 1 Proton und 1 Elektron, es gilt: Ordnungszahl = Protonenzahl = Kernladungszahl =
Elektronenzahl = Elementnummer im PSE Ein C-Atom besitzt 6 Protonen und 6 Neutronen im Atomkern und 6 Elektronen in der Atomhülle. Die Nukleonenzahl beträgt 12. Häufig wird die Nukleonenzahl über die Protonenzahl links neben das einzelne Elementsymbol geschrieben. Diese Schreibweise empfiehlt sich aber auf keinen Fall für das Periodensystem, weil die Nukleonenzahl sonst mit der relativen Atommasse verwechselt werden kann.
Bei der Schreibweise für die Isotope wird die Zahl links unten oft auch weggelassen. Man kann auch einfach nur C-12 mit einem Bindestrich schreiben. Da die Elektronen im Vergleich zu den Kernteilchen eine verschwindend geringe Masse besitzen, spielen sie in der Gesamtmasse praktisch keine Rolle. Es gilt: Neutronenzahl = Massenzahl − Protonenzahl Die elementaren Atome im Periodensystem sind mit steigender Ordnungszahl von links nach rechts in mehreren Perioden angeordnet. Da die Ordnungszahl der Protonenzahl und der Elektronenzahl entspricht, kann man auch sagen, dass die elementaren Atome mit steigender Protonen- oder Elektronenzahl angeordnet sind. Die Entwicklung des Atombegriffs Die Theorien zu den einzelnen Atomvorstellungen werden bei den Portraits über die entsprechenden Forscher oder bei den verlinkten Begriffen genauer ausgeführt.
Buch individuell erstellen: Basis-Text Atombegriff Welche Atome haben die gleiche Masse?Protonen und Neutronen besitzen annähernd die gleiche Masse, das Elektron nur ca. 1/1800 davon. Im atomaren Bereich gibt man Massen in atomaren Masseneinheiten an.
Können Atome verschiedener Elemente die gleiche Massenzahl haben?Isobar bzw. kernisobar sind Nuklide unterschiedlicher chemischer Elemente mit gleicher Nukleonenzahl A (gerundeter Massenzahl), aber unterschiedlichen Anteilen von Protonen Z und Neutronen N im Atomkern.
Was ist der Unterschied zwischen einem Element und einem Atom?Als Element bezeichnet man einen Stoff, der nur aus einer Atomsorte besteht. Ein einzelnes Atom wird auch als Element bezeichnet. Eine Verbindung ist ein Stoff, der aus unterschiedlichen Atomsorten (oder unterschiedlichen Ionen) besteht.
Woher weiß ich wie viele Atome ein Element hat?Die Atome jedes Elements enthalten eine charakteristische Anzahl an Protonen. Genaugenommen bestimmt die Anzahl an Protonen, um welches Atom es sich handelt (alle Atome mit sechs Protonen sind beispielsweise Kohlenstoffatome); die Anzahl der Protonen in einem Atom wird Ordnungszahl genannt.
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