Natur und Technik für den Pflichtschulabschluss: Die Struktur des Atoms

Definition des Atoms und des Moleküls

Das Wort „Atom“ bedeutet auf Altgriechisch „nicht mehr zerschneidbar“. Tatsächlich gibt es in der Natur Teilchen, die man mit einem Messer nicht mehr schneiden kann. Diese sind allerdings in der Regel Moleküle. Die Moleküle bestehen selber aus Atomen. Die Atome sind kleiner als die Moleküle und sind tatsächlich mit einem Messer nicht mehr zerschneidbar.

Es gibt also zwei Arten von Teilchen, die nicht mehr mit einem Messer zerschneidbar sind, Atome und Moleküle.

• Die Atome sind die allerkleinsten Teilchen der Natur, die man nicht mit einem Messer schneiden kann. Sie bestehen nicht aus anderen ähnlichen Teilchen. Es gibt fast 120 verschiedene Sorten von Atomen, die sogenannten „chemische Elemente“. Sie sind die Bausteine der chemischen Verbindungen.
• Die Moleküle sind auch i.d.R. extrem kleine Teilchen und auch nicht mit einem Messer zerschneidbar. Sie bestehen allerdings aus anderen nicht zerschneidbaren Teilchen, nämlich den Atomen. Sie sind chemische Verbindungen, also feste Kombinationen von Atomen. Die Atome können sich in unendlich viele Wege kombinieren. Es kann daher unendlich viele unterschiedliche Moleküle geben.

Das Rutherfordsche Atommodell

- Elektronen, + Protonen

Ein Atom besteht aus einem relativ sehr kleinen Kern in der Mitte, der fast die ganze Masse des Atoms trägt, und die Atomhülle. Der Kern besteht aus positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen. In der "Atomhülle" um den Kern herum kreisen die negativ geladenen Elektronen. Man könnte sagen, dass der Raum des Atoms fast leer ist.

Für ihre Bewegung brauchen die Elektronen viel mehr Platz als die Protonen und die Neutronen. Das Volumen des Atoms ist grob gesagt der Platz, wo sich in der Regel die Elektronen des Atoms bewegen. Die negative elektrische Ladung eines Elektrons gleicht allerdings die positive Ladung des Protons, auch wenn seine Masse so viel kleiner als die Masse des Protons ist. Ein Proton und ein Elektron zusammen gesehen besitzen so zu sagen null Ladung. Das Elektron dazu besitzt kaum oder kein Volumen. Seine Masse ist ca. 2000 mal als die des Protons und des Neutrons.