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Atom

Alle Stoffe sind aus kleinsten stofftypischen Teilchen, den Atomen, aufgebaut, die so klein sind, dass man sie mit bloßem Auge, aber auch mit einem normalen Lichtmikroskop nicht sehen kann. In jeder Körperzelle und in jedem Wassertropfen gibt es eine unvorstellbar große Zahl von Atomen.

1 Wassertröpfchen enthält ca. 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 Atome.

Diese Zahl ist für uns nicht vorstellbar. Aber wir können sie veranschaulichen. Die Entfernung von der Erde zur Sonne beträgt rund 150 000 000 km. Nehmen wir an, da die Atome ja sehr klein sind, dass 1 000 000 Atome nebeneinander 1 mm ergeben, dann würden alle Atome des Wassertröpfchens aneiandergereiht immer noch mehr als die sechsfache Entfernung Erde - Sonne ergeben.

Das Kernmodell:

  1. Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle.
  2. Der Kern ist sehr klein. Er ist aus elektrisch positiv geladenen Protonen und aus elektrisch neutralen Neutronen zusammengesetzt. Protonen und Neutronen werden zusammen als Nukleonen bezeichnet.
  3. Die Hülle wird durch elektrisch negativ geladene Elektronen gebildet.
  4. Das Atom ist nach außen hin elektrisch neutral, d.h. die Zahl der Protonen im Kern ist gleich der Zahl der Elektronen in der Hülle. Hat ein Atom zu viele oder zuwenig Elektronen in der Hülle, so ist es nicht mehr elektrisch neutral, sondern negativ oder positiv geladen; es wird als Ion bezeichnet. Es kann positiv = Kation (das heißt, das Atom ist mit weniger Elektronen als Protonen positiv geladen) oder negativ = Anion (das heißt, das Atom ist mit mehr Elektronen als Protonen negativ geladen) geladen sein.
    Beispiel: Halit (Steinsalz) wird durch eine Ionenbindung gehalten. Anion Cl- und Kation Na+.
  5. Atome, die chemisch gleich reagieren, gehören zum gleichen Element Die verschiedenen Elemente unterscheiden sich durch die Anzahl der Protonen im Kern. Die Protonenzahl ist charakteristisch für ein bestimmtes Element und wird als Ordnungszahl oder Kernladungszahl bezeichnet.
  6. Wenn sich zwei oder mehrere Atome verbinden, entsteht ein Molekül. Zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom verbinden sich z. B. zu einem Wassermolekül H2O.
  7. In der Natur kommen 92 Elemente vor, beginnend mit Wasserstoff mit einem Proton im Kern und endend mit Uran mit 92 Protonen im Kern. Elemente werden durch eine Abkürzung (chemisches Symbol) gekennzeichnet.
  8. Die Atome eines Elements können unterschiedliche Anzahlen von Neutronen in ihrem Kern haben. Sie werden dann als Isotope des Elements bezeichnet. Chemisch verhalten sich die Isotope eines Elements bis auf feine Unterschiede gleich, sie unterscheiden sie jedoch in ihren physikalischen Eigenschaften. Insgesamt sind heute ca. 2000 Isotope bekannt. Für Atomkerne gleicher Zusammensetzung hat man den Begriff Nuklid geprägt.
  9. Nur etwa 250 der ca. 2000 Isotope sind stabil, die anderen zerfallen ohne Einfluss von außen. Sie sind radioaktiv. Den radioaktiven Zerfall von Isotopen kann man nicht aufhalten oder beeinflussen. Bei ihm entstehen als Folgeprodukte oft Atome eines anderen Elements, die entweder stabil oder wieder radioaktiv sein können.

Sehr ausführliche weiter gehende Informationen findet Ihr in dieser PDF Datei (Acrobat Reader) von Rudolf Geipel (1999).

Radioaktivität in Geschichte, Natur und Technik


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