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Kreise & PunkteKreise & Punkte
Ein einfaches AtommodellEin einfaches Atommodell
ÜbersichtÜbersicht
• Entdeckung der RadioaktivitätEntdeckung der Radioaktivität• AtommodellAtommodell• ElementarteilchenElementarteilchen• ElektronenverteilungElektronenverteilung• OktettregelOktettregel• Bindung zwischen AtomenBindung zwischen Atomen• BindungstypenBindungstypen
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
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
Die RadioaktivitätDie Radioaktivität
• E. RutherfordE. Rutherford• 1871 - 19371871 - 1937• PhysikerPhysiker• Untersuchung der Untersuchung der RadioaktivitätRadioaktivität
• StreuversucheStreuversuche• 1908 Nobelpreis1908 Nobelpreis
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
Der Streuversuch IDer Streuversuch I
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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
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.
Kern-Hülle-ModellKern-Hülle-ModellRutherford‘sches ModellRutherford‘sches Modell
Atomhülle: Atomhülle: 1010-10 -10 mm
Atomkern:Atomkern:1010-14 -14 mm
GrößenvergleichGrößenvergleich
• Atomhülle: Atomhülle: EiffelturmEiffelturm
• Atomkern: Atomkern: Orange Orange
AtommassenAtommassen
So setzen sich die Atome So setzen sich die Atome zusammen:zusammen:
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
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.
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!
Besetzung der HülleBesetzung der Hülle
Achtung, Achtung,
Zahl der Zahl der
ElektronenElektronen
gleich gleich
Zahl der Zahl der
Protonen!Protonen!
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
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
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
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“.
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.
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.
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.
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.
-+
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..
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. .
+
Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an und Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an und bilden ein Ionengitter: bilden ein Ionengitter: IonenaggregatIonenaggregat. .
EndeEnde
Präsentation angefertigt vonPräsentation angefertigt von
Rainer Lippock-VollrathRainer Lippock-Vollrath
Nach einer Idee vonNach einer Idee von
H.SchmidtH.Schmidt
20062006
H-Cl
Der „Werkzeugkasten“
HCl
