Chemie für Quereinsteiger/ 3.1 Unterschiedliche Qualitäten von Kräften

3.1 Unterschiedliche Qualitäten von Kräften

Wenn eine Substanz aus vielen Grundbausteinen zusammengesetzt sein soll, dann müssen die Teilchen bestimmte, eigenständige Kraftwirkungen besitzen, mit denen sie aufeinander wirken und so zusammenhalten. Zunächst könnte man annehmen, daß jedes Teilchen einer Teilchensorte mit jedem beliebigen einer anderen Teilchensorte gut verbindbar wäre.

Das ist aber nicht so. Zum Beispiel binden sich Zink-Atome und Stickstoff-Atome im allgemeinen nicht, ebensowenig Kuper-Atome und Fluor-Ionen. Eine große Zahl von Beispielen ließe sich hier anschließen. Wichtig ist lediglich festzuhalten, daß die Eigenschaften über das Knüpfungsvermögen von Teilchen im Labor erkannt werden. Es waren unzählige Versuche notwendig, um das Bindungsverhalten der Teilchen herauszufinden. Es ist nach und nach in das Periodensystem mit eingearbeitet worden.

So wie uns die Teilchen im Laboratorium beim Bau von Substanzen begegnen, können wir den Teilchen unterschiedliche Kraftqualitäten zuordnen. In Kapitel 1.1. sind bereits als prinzipielle Beispiele die unterschiedlichen Qualitäten von Gravitation, magnetischer und elektrischer Kraftwirkung angeführt worden. Ähnlich müssen wir uns die Teilchen, in ihrer Fähigkeit auf andere Teilchen kräftemäßig einzuwirken, qualitätsmäßig unterschiedlich vorstellen. Das Gedankenexperiment ist im Prinzip das gleiche wie in 1.1. angegeben. Ein Test-Teilchen wird vorstellungsmäßig fixiert, dann wird ein Teilchen nach dem anderen angenähert und die Kraftwirkung beobachtet. Der Schluß aus den Beobachtungen lautet: sind Kraftwirkungen vorhanden, muß auch die Kraftqualität der angenäherten Teilchen gleich sein. Sind keine vorhanden, muß die Kraftqualität unterschiedlich sein.

Auf diese Weise haben sich drei Qualitäten herausfinden lassen. Die magnetische Qualität ist nicht dabei, ebensowenig fällt die Gravitation ins Gewicht, sie ist zum Teilchenknüpfen viel zu klein. Die elektrische Kraftqualität kommt aber, wie bereits in 1.1. angegeben, den Ionen untereinander zu. Eine weitere eigene Kraftqualität besitzen die Metall-Atome untereinander, eine dritte Kraftqualität muß man den Nichtmetall-Atomen untereinander zuordnen: Die Kohlenstoff-Atome des Diamanten wirken mit ihrer Bindungskraft also weder auf Gold-Atome noch auf Eisen-Ionen, oder die Bindungskräfte von Schwefel-Atomen weder auf Silber-Atome noch auf Kupfer-Ionen. Das experimentelle Ergebnis der Prüfung der Kraftqualitäten der Teilchen empfiehlt eine Einteilung der Teilchen in drei Klassen:

1. Metall-Atome

2. Nichtmetall-Atome

3. Ionen

Der Gebrauch der Begriffe Metall-Atome, Nichtmetall-Atome oder Ionen beinhaltet also die Kraftqualität gegenüber anderen Teilchen. Als Ergebnis des Experimentierens und Klassifizierens läßt sich der Satz bilden: Im allgemeinen lassen sich nur Teilchen mit gleicher Kraftqualität zusammensetzen.