Atommodelle - Rutherford und Bohr erklären den Aufbau des PSE

Einige Fragen stellen sich, wenn man sich das Periodensystem mit den Elementen anschaut:

• Gibt es vielleicht noch mehr Elemente "zwischen" den bekannten?
• Woher kommt die Periodizität der Eigenschaften, wenn man die Atome der Masse nach aufreiht?

Schon früh wurde den Chemikern und Physiker klar, dass sie klären mussten, was die Atome der verschiedenen Elemente unterscheidet? Das führte letztendlich dazu, dass erklärt wurde, wie die Atome aufgebaut sind. Zwei Physiker brachte dabei den Durchbruch. Der eine durch ein Experiment, der andere eher durch theoretische Überlegungen.

Das Kern-Hülle-Modell nach Rutherford

Im Buch zu lesen: Zum Thema Kern-Hülle-Modell findest du in unserem Buch Informationen auf Seite ??.

Aufgabe 1 Informiere dich im Buch über das Kern-Hülle-Modell und den Aufbau des Atoms. Fülle die Lücken des Arbeitsblattes aus.

Begriffe und Dinge, die du nun kennen sollst: Atomkern, Atomhülle Elektron, Neutron, Proton ... deren Eigenschaften und ihre Position im Atom Isotop

Aufgabe 2 Fülle das Arbeitsblatt aus, bei dem es um die Bestimmung der Anzahl der Elementarteilchen geht. Eine Video-Anleitung findest du hier.

Aufgabe 3 Im Buch wird das Rutherford'sche Streuexperiment recht kurz beschrieben. Man findet aber Videos, die das Experiment zeigen und mit Animationen sicherlich besser erklären können. Rutherford-Experiment ... ein etwas älterer Film, der aber das Experiment richtig zeigt und alles gut erklärt. Beantworte die folgenden Fragen, um zeigen, dass das Experiment von Rutherford verstanden hast Warum war sich Rutherford sicher, dass die Atome größtenteils aus leerem Raum bestehen? Wie hätten die Atome aussehen müssen, damit keine Strahlung durchkommt? Warum war nach dem Experiment klar, dass der Kern eine positive Ladung haben muss? Warum musste Rutherford eine möglichst dünne Goldfolie verwenden?

Abschluss

• Das Atom - John Dalton und Niels Bohr - Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik ... der Film ist ein guter Rückblick über die Entwicklung des Atommodells bis Bohr und wie es danach weiter ging.

Übrigens:

• Das es tatsächlich keine Lücke mehr im Periodensystem geben kann, wurde von  Moseley Henry Moseley  nachgewiesen. Und zwar zur gleichen Zeit, wie Bohr sein Atommodell aufstellte. Im Grunde genommen bestätigte er damit die Atommodelle von Rutherford und Bohr, die aufeinander aufbauten.
• Bei den Isotopen sind die Kernforschungsinstitute auf der Jagd nach Atomen mit immer größerer Ordnungszahl, die auch auch immer schwerer sind. Allerdings sind alle diese künstlich erzeugten Elemente radioaktiv und zerfallen meist sehr schnell. Das liegt an der großen Anzahl an Protonen, die nicht mehr von den Neutronen abgeschirmt werden können, so dass sie die positiven Ladungen abstoßen und das Atom zerfällt. Die Physiker vermuten aber, dass es bestimmte Ordnungszahlen gibt, ab denen es plötzlich wieder stabile Isotope gibt. Man verwendet die Begriffe "Magische Zahlen" oder "Insel der Stabilität". Siehe auch  Magische_Zahl .

• Interessanter Weise gibt es den Roman "Atomgewicht 500". Es ist ein "alter" Science-Fiction Roman aus dem Jahre 1934 vom dem, aus der DDR stammenden Autor, Hans Dominik. Es geht dabei um Atome mit einem Gewicht von über 500 u, die stabil sein sollen und als wundersame Energiequellen dienen sollen Mehr dazu ....