Bohrs Atommodell

Summary

Dieses Video erklärt das Atommodell von Rutherford und zeigt seine Unvollkommenheiten. Es führt das verbesserte Modell von Niels Bohr ein, das die Diskretheit der Elektronenbahnen und die Quantenübergänge bei Emission und Absorption von Licht hervorhebt. Bohr konnte damit viele Phänomene erklären, aber das Modell hatte noch Schwächen, wie beim Wasserstoffatom. Es führt dann das Schalenmodell ein, das die chemischen Eigenschaften von Elementen anhand ihrer äußersten Elektronenhülle erklärt und wie man das aus dem Periodensystem ablesen kann.

Takeaways

• 🔬 Rutherfords Atommodell konnte Thomsons Modell widerlegen, aber es war nicht perfekt.
• 🌟 Rutherford entdeckte, dass die positive Masse im Atomkern lokalisiert ist, während die Elektronen in der Atomhülle umherfließen.
• 🚫 Das Rutherfordsche Modell konnte Emissions- und Absorptionsphänomene nicht erklären.
• 🌌 Bohr ergänzte das Rutherfordsche Modell mit der Vorstellung, dass Elektronen auf diskreten Bahnen um den Atomkern kreisen.
• 🪐 Bohr postulierte, dass Elektronen Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung absorbieren oder emitieren, wenn sie von einer Bahn auf eine andere springen.
• 💡 Bohr verbesserte das Atommodell, konnte aber nicht alle Fragen beantworten, wie zum Beispiel das Verhalten von Wasserstoffatomen.
• 📚 Das Schalenmodell, das aus Bohr's Modell hervorgegangen ist, erklärt die Gemeinsamkeiten von Elementen in den gleichen Hauptgruppen.
• 📖 Das Schalenmodell verwendet die Periodensystemordnungszahl, um die Anzahl der Elektronen in den verschiedenen Schalen zu bestimmen.
• 🔋 Die äußerste Schale eines Elements bestimmt seine chemischen Eigenschaften und Reaktionen.
• 🌐 Atome streben danach, ihre äußerste Schale mit acht Elektronen zu füllen, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen.

Q & A

Welches Atommodell wurde durch Rutherford entwickelt?

Rutherford entwickelte das Atommodell, in dem er feststellte, dass sich die positive Masse in einem sehr engen Bereich, dem Atomkern, befindet, während die Elektronen in einer Hülle um den Kern herum kreisen.

Was war das Hauptproblem mit Rutherfords Atommodell?

Rutherfords Modell konnte Phänomene wie Emission und Absorption von Licht nicht erklären. Zudem konnte es nicht die genaue Struktur der Elektronenbahnen im Atom darstellen.

Wie wurde Rutherfords Atommodell durch Niels Bohr verbessert?

Niels Bohr ergänzte das Modell, indem er annahm, dass Elektronen auf diskreten Bahnen um den Atomkern kreisen und dass sie Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung absorbieren oder emitieren, wenn sie von einer Bahn auf eine andere springen.

Was sind die Postulate von Bohr für sein Atommodell?

Bohrs Postulate besagen, dass Elektronen nur auf diskreten Bahnen kreisen können und dass sie Energie absorbieren oder emitieren, wenn sie von einer Bahn auf eine andere springen.

Wie erklärte Bohr das Phänomen der Emission und Absorption?

Bohr erklärte, dass Elektronen von einer Bahn auf eine andere springen und dabei Energie in Form von Licht absorbieren oder emitieren.

Warum war das Bohr-Modell nicht perfekt?

Obwohl Bohr sein Modell verbessert hatte, ließen sich einige Fragen nicht vollständig erklären, und es war nicht in der Lage, das Verhalten von Atomen mit mehr als einem Elektron zu beschreiben.

Was ist das Schalenmodell des Atoms?

Das Schalenmodell ist eine Weiterentwicklung des Bohr-Modells, bei dem Elektronen in verschiedenen Schalen um den Atomkern herum kreisen. Die chemischen Eigenschaften eines Elements hängen nur von der äußersten Schale ab.

Wie viele Elektronen kann die innerste Schale (K-Schale) aufnehmen?

Die innerste Schale, die K-Schale, kann maximal zwei Elektronen aufnehmen.

Wie wird die chemische Reaktionsfähigkeit eines Elements durch das Schalenmodell erklärt?

Die chemische Reaktionsfähigkeit eines Elements wird durch die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale erklärt. Elemente tendieren dazu, ihre äußerste Schale so zu füllen, dass sie die Edelgaskonfiguration erreichen.

Wie wird das Schalenmodell eines Stickstoffatoms dargestellt?

Ein Stickstoffatom, das in der zweiten Periode und der fünften Hauptgruppe des Periodensystems steht, hat zwei Schalen. Die innerste Schale (K-Schale) hat zwei Elektronen, und die äußere Schale (L-Schale) hat fünf Elektronen.

Outlines

00:00

🔬 Rutherfords Atommodell und seine Grenzen

In diesem Abschnitt wird das berühmte Streuversuch von Rutherford und das Atommodell von Rutherford vorgestellt. Es wird erklärt, dass Rutherford durch seine Experimente das Modell von Thomson widerlegen konnte. Das Rutherford'sche Modell besagt, dass die positive Masse in einem sehr eng begrenzten Bereich, dem Atomkern, lokalisiert ist, während die Elektronen in einer Hülle umherfließen. Allerdings konnte Rutherford mit seinem Modell die Phänomene der Emission und Absorption von Licht nicht erklären. Bohr verbesserte dieses Modell, indem er annahm, dass Elektronen auf bestimmten Bahnen um den Atomkern kreisen und dass Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung entweder emittiert oder absorbiert wird, wenn Elektronen von einer Bahn auf eine andere springen.

05:02

🌌 Bohr'sches Atommodell und das Schalenmodell

Der zweite Abschnitt behandelt das von Niels Bohr vorgestellte Atommodell, das das Rutherford'sche Modell ergänzte. Bohr postulierte, dass Elektronen nur auf diskreten Bahnen um den Atomkern kreisen und Energie durch Licht absorbieren oder emitieren, wenn sie von einer Bahn auf eine andere springen. Dieses Modell konnte einige Fragen beantworten, die im Rutherford'schen Modell ungeklärt blieben, aber es war nicht perfekt und hatte Schwächen, wie zum Beispiel die Beschreibung des Wasserstoffatoms. Es führte jedoch zu einem weiteren Modell, dem Schalenmodell, das es ermöglichte, die Gemeinsamkeiten von Elementen in den gleichen Hauptgruppen des Periodensystems zu erklären. Das Schalenmodell besagt, dass Elektronen in Schalen um den Atomkern angeordnet sind und dass die chemischen Eigenschaften eines Elements von der äußersten Schale abhängen. Das Beispiel des Stickstoffatoms zeigt, wie man das Schalenmodell anwendet, um die Elektronenverteilung in den Schalen zu verstehen.

Keywords

💡Atommodell

Ein Atommodell ist eine theoretische Darstellung der Struktur von Atomen. Im Kontext des Videos bezieht sich dies auf die verschiedenen Modelle, die die Verteilung der Elektronen und der positiven Masse innerhalb eines Atoms beschreiben. Das Rutherford-Modell, das später durch das Bohr-Modell ergänzt wurde, wird als Teil der Diskussion über die Entwicklung der Atomtheorie erwähnt.

💡Rutherford

Erwin Rutherford war ein neuseeländischer Physiker, der das Rutherford-Atommodell vorlegte. Im Video wird sein Modell erwähnt, das besagt, dass die positive Masse in einem sehr kleinen Bereich, dem Atomkern, lokalisiert ist, während die Elektronen in einer Hülle umherfliegt. Dieses Modell konnte das Thomson-Modell widerlegen.

💡Bohr

Niels Bohr war ein dänischer Physiker, der das Bohr-Atommodell entwickelte, das das Rutherford-Modell verbesserte. Im Video wird erklärt, dass Bohr postulierte, dass Elektronen auf bestimmten Bahnen um den Atomkern kreisen und beim Überspringen von einer Bahn auf die andere Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung emittiert oder absorbiert.

💡Emission

Emission bezieht sich auf den Prozess, bei dem ein Atom Licht aussendet. Im Video wird dies als ein Phänomen erwähnt, das mit dem Rutherford-Modell nicht erklärt werden konnte, aber mit dem Bohr-Modell besser verstanden werden konnte, da es die Übergänge der Elektronen zwischen den Bahnen beschreibt.

💡Absorption

Absorption ist das Gegenteil der Emission und beschreibt den Prozess, bei dem Materie Licht absorbiert. Im Video wird dies als ein Phänomen erwähnt, das im Kontext der Erklärung der elektromagnetischen Strahlung durch das Bohr-Modell diskutiert wird.

💡Postulate

Postulate sind grundlegende Annahmen oder Prinzipien, die für eine Theorie oder ein Modell zentral sind, aber noch nicht bewiesen sind. Im Video werden die Postulate des Bohr-Modells erwähnt, die besagen, dass Elektronen nur auf diskreten Bahnen um den Atomkern kreisen und beim Wechsel zwischen diesen Energie emittiert oder absorbiert.

💡Schalenmodell

Das Schalenmodell, auch bekannt als das Atomschema, ist eine Weiterentwicklung des Bohr-Modells. Im Video wird erklärt, dass es die chemischen Eigenschaften der Elemente durch die Verteilung der Elektronen in verschiedenen Schalen erläutert. Jedes Element hat eine bestimmte Anzahl von Elektronen in seiner äußersten Schale, die seine chemischen Reaktionen bestimmt.

💡Periodensystem

Das Periodensystem ist eine tabellarische Organisation der chemischen Elemente, basierend auf ihren atomaren Eigenschaften. Im Video wird das Periodensystem verwendet, um die Schalenstruktur von Atomen zu erläutern und die Verteilung der Elektronen in den Schalen zu bestimmen.

💡Edelgaskonfiguration

Ein Edelgas ist ein Element, dessen äußerste Elektronenschale vollständig besetzt ist. Im Video wird erwähnt, dass Atome eine vollständige äußere Schale bevorzugen, was zu chemischen Reaktionen führt, um diese Konfiguration zu erreichen, wie beim Beispiel des Natriums, das Elektronen abgibt, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen.

💡Chemische Reaktionen

Chemische Reaktionen sind Prozesse, bei denen Atomen oder Moleküle ihre Bindungen ändern, um neue Verbindungen zu bilden. Im Video wird erklärt, dass das Verhalten von Atomen in chemischen Reaktionen von der Verteilung der Elektronen in ihrer äußersten Schale abhängt, was durch das Schalenmodell und das Periodensystem erklärt werden kann.

Highlights

Rutherfords Atommodell konnte Thomsons Modell widerlegen, aber es war nicht perfekt.

Rutherford fand heraus, dass die positive Masse im Atomkern konzentriert ist, während die Elektronen in der Hülle umherfließen.

Rutherford konnte mit seinem Modell das Phänomen der Emission und Absorption nicht erklären.

Niels Bohr ergänzte das Atommodell mit der Annahme, dass Elektronen auf diskreten Bahnen um den Atomkern kreisen.

Bohr postulierte, dass Elektronen Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung absorbieren oder emitieren, wenn sie von einer Bahn auf eine andere springen.

Das Bohr'sche Modell konnte einige ungeklärte Fragen des Rutherford'schen Modells beantworten.

Das Bohr'sche Modell war aber nicht perfekt und hatte Schwächen, wie zum Beispiel beim Wasserstoffatom.

Das Bohr'sche Modell beschreibt nur das Verhalten von Wasserstoff-Atomen und Ionen mit einem Elektron.

Das Atommodell wurde weiterentwickelt zum Schalenmodell, das die Gemeinsamkeiten von Elementen in den gleichen Hauptgruppen erklärt.

Das Schalenmodell beinhaltet mehrere Schalen um den Atomkern, in denen die Elektronen Platz nehmen.

Die chemischen Eigenschaften eines Elements hängen nur von der äußersten Schale ab.

Die innerste Schale (K-Schale) kann nur zwei Elektronen aufnehmen, während alle anderen Schalen bis zu acht Elektronen aufnehmen können.

Die Schalen werden ab dem Buchstaben K benannt, also K, L, M, N, O, P usw.

Das Schalenmodell hilft, die Elektronenverteilung in den Schalen zu visualisieren und die Reaktionen von Elementen zu verstehen.

Stickstoff, zum Beispiel, hat sieben Elektronen, die in zwei Schalen verteilt werden (K- und L-Schale).

Atome streben danach, ihre äußerste Schale zu füllen, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen.

Das Schalenmodell ermöglicht es, die Anzahl der Außenelektronen zu bestimmen und die Reaktionsweise von Elementen zu prognostizieren.

Transcripts

moin zusammen wir haben nun den

berühmten streif versuch und das atom

modell von rutherford kennengelernt

rutherford konnte somit das atom modell

von thomson widerlegen aber erinnert ihr

euch noch daran was ihr euch im letzten

video gesagt haben oh ja das atom modell

von rutherford war doch nicht ganz so

perfekt und wurde durch ein weiteres

atom modell von niels bohr ergänzt was

das problem beim raschen atom modell war

und was niels bohr entdeckt hat zeigen

wir euch jetzt

[Musik]

machen wir eine kurze wiederholung zu

dem atom modell von rutherford also er

hat herausgefunden dass sich die

positive masse in einem sehr engen

beschränkten raum und zwar dem atom kern

befindet

aber die eigentliche größe des atoms

bestimmt die atom hülle in dieser hülle

schweren die negativ geladenen

elektronen aber genaueres konnte roter

ford durch seinen streu versuchen nicht

herausfinden

und was war jetzt daran so falsch

beziehungsweise wo lag das problem an

seinem modell schon mal was von emission

und absorption gehört diese phänomene

konnten mit dem modell nicht erklärt

werden emission bedeutet dass ein atom

licht aussendet als konkretes beispiel

haben wir die leuchtsterne die wir als

kleines kind überall an die decke

geklebt haben

die haben immer so schön beleuchtet wenn

es zeit für die feier war

ach ja die guten alten zeiten und was

ist dann absorption naja eigentlich

genau das gegenteil wenn ein licht auf

eine materie trifft dann wird es

geschluckt beziehungsweise gibt es seine

energie an die materie ab also wie

erklärte sich niels bohr dieses phänomen

er seine vorstellung eines atoms sah

folgendermaßen aus wir haben wie gewohnt

unseren positiv geladenen atomkernen

aber dieses mal schweren die elektro

nicht frei umher in der hülle sondern

sie bewegen sich auf bestimmten bahnen

das könnt ihr euch so vorstellen wie die

planeten die sich auf bahnen um die

sonne bewegen

niels bohr stellte allerdings einige

postulate für seine modell vorstellung

auf was war noch mal ein postulat

postulate sind so etwas wie

grundannahmen die man aber noch nicht

bewiesen hat also postulator numero uno

die elektronen bewegen sich nur auf

diskreten bahnen

genauso wie das bei den planeten und

ihren umlaufbahnen ist würden die

planeten bzw die elektronen sich nicht

auf der bahn bewegen dann wäre es nicht

diskret als zweites behauptete er dass

elektronen von der einen auf die andere

bahn springen können dabei wird energie

in form von elektromagnetischer

strahlung also licht entweder imitiert

oder absorbiert aber wie das genau

funktioniert erklären wir euch ein

anderes mal mit diesem modell konnte man

so einiges mehr erklären als davor

aber war es nun perfekt und fehlerfrei

denn irgendwie ließen sich die postulate

dichter leiten

man kann zwar das modell als erklärung

für viele ungeklärte fragen verwenden

aber trotzdem muss es ja nicht heißen

dass es richtig ist ein konkretes

beispiel für ein problem war das

wasserstoffatom denn das wasserstoffatom

müsste nach dem modell von bohr nur eine

flache scheibe sein

das klingt ja richtig dumm außerdem

beschreibt das modell nur das verhalten

von wasserstoff atomen und ionen mit nur

einem elektron will es sich um ein mehr

elektronen system handeln würde dann

wäre das modell wieder unbrauchbar

auch wenn es mehrere schwächen und

widersprüche gibt als eine grund

vorstellung für ein atom ist es eine

gute grundlage

aus dem grund wurde das porsche atom

modell zum schalen modell

weiterentwickelt warum es schalen modell

heißt werdet ihr gleich sehen

mit hilfe dieses modells war es möglich

die gemeinsamkeiten von elementen in den

gleichen hauptgruppen zu erklären also

auch hier finden wir unseren positiv

geladenen atomkernen wieder dieses mal

ist der kern aber von mehreren kugeln

schalen umgeben

in diesen schalen befinden sich nun

unsere elektronen dabei hängt die

chemische eigenschaft eines elements nur

von der äußersten schale ab wie sich die

elektronen in den schalen bewegen wurde

mit dem modell nicht gesagt es wurde

also nur angegeben dass die elektronen

sich in dieser höhle in

anführungszeichen befinden und sonst

nichts die schalen haben dabei eine

bestimmte anzahl an elektronen die sie

aufnehmen können fürs erste sollte es

reichen zu wissen das die innerste

schale die k schale nur zwei elektronen

aufnehmen kann und sonst alle anderen

immer acht elektro die schalen wurden

komischerweise ab dem buchstaben k

benannt so heißen die schalen von innen

nach außen gesehen k l m n o p & co

diese könnt ihr auch aus dem

periodensystem ablesen

machen wir einfach mal ein konkretes

beispiel zusammen wie zeichnen wir das

schalen modell von stickstoff zum

beispiel wir schauen natürlich zuerst in

unser periodensystem rein und suchen

nach stickstoff wir sehen dass

stickstoff sich in der fünften

hauptgruppe in der zweiten periode

befindet diese informationen liefern uns

schon eine menge die perioden geben an

wie viele schalen wir haben in diesem

fall wären es zwei die l schale ist also

die äußerste als nächstes brauchen wir

die ordnungszahl diese ist 7 bei

stickstoff die ordnungszahl gibt sowohl

die anzahl der protonen an als auch die

anzahl der elektronen

das heißt wir müssen nun sieben

elektronen irgendwie auf die zwei

schalen verteilen und das machen wir

am besten indem wir von innen nach außen

besetzen also in die kasse alle packen

wir zwei reihen weil sie auch nicht mehr

aufnehmen kann

die l schale allerdings können wir die

restlichen fünf reinpacken da ab der

schale alle schalen bis acht elektronen

aufnehmen können und wohl schon haben

wir das schulmodell von stickstoff

gezeichnet anhand der äußersten schale

können wir schon ungefähr erkennen wie

das element in den meisten fällen

reagieren wird atome wollen immer dass

ihre äußerste schale gefüllt ist also in

der regel dass acht elektronen in der

äussersten schale sind das heißt dann

auch edelgas konfiguration hier rechts

haben wir zum beispiel natrium

dazu würden atrium zb lieber sein

äußerstes elektronen abgeben als sieben

weitere aufzunehmen um in die edelgas

konfiguration zu kommen aber tiefer

wollen wir erstmal noch nicht reingehen

das wichtigste ist dass wir die

elektronen von elementen aus dem

periodensystem in den einzelnen schalen

aus dem schulmodell zuordnen könnte so

kommt ihr dann auf die anzahl der außen

elektronen und könnt sagen wie das

element reagiert mehr zu dem thema

findet ihr auch das simple club.de und

auf unsere art bis gleich dort einfach

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