Wie sind Atome aufgebaut? Das Bohrsche Atommodell | Elektrotechnik Grundlagen #1

Elektrotechnik einfach erklärt

5 Nov 201704:40

Summary

TLDRWillkommen bei 'Elektrotechnik einfach erklärt'! Dieses Video gibt einen Einblick in die Welt der Atome, insbesondere das Rutherford-Atommodell. Es erklärt, wie Atome aus Atomkernen mit Protonen und Atomhüllen mit Elektronen bestehen. Die Größenordnung zwischen Kern und Hülle wird veranschaulicht, die Schalenstruktur der Elektronen und die Bedeutung der Ordnungszahl im Periodensystem für die Anzahl von Elektronen und Protonen in einem Atom. Ein Beispiel mit dem Kupfer-Atom zeigt, wie man die Elektronenverteilung in den Schalen berechnet und die Rolle der äußersten Elektronen in der Elektrotechnik hervorhebt.

Takeaways

🌐 Die Welt der Atome ist das Thema des Videos, mit einem Fokus auf das Atommodell.
🔬 Ein Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle, wobei der Kern Protonen enthält und die Hülle Elektronen.
🔴 Der Atomkern ist sehr klein im Vergleich zur Atomhülle; die Hülle ist etwa 10.000-mal größer.
⚛️ Die Elektronen bewegen sich auf sogenannten Bahnen um den Kern, die Schalen genannt werden.
📚 Die Ordnungszahl im Periodensystem gibt an, wie viele Protonen und Elektronen ein Atom hat.
🔢 Die Schalen eines Atoms werden alphabetisch benannt (K, L, M, N,...), beginnend mit der innersten Schale K.
💡 Die Anzahl der Elektronen in einer Schale kann mit der Formel \(2n^2\) berechnet werden, wobei \(n\) die Schalennummer ist.
🌰 Ein Beispiel ist das Kupferatom, das die Ordnungszahl 29 hat und daher 29 Protonen und Elektronen hat.
🔋 Kupfer ist ein wichtiges Material in der Elektrotechnik, oft für Kabel verwendet.
🌀 Die Elektronen auf der äußeren Schale, die Valenzelektronen, spielen eine wichtige Rolle in der Elektrotechnik.
👋 Das Video schließt mit der Ankündigung des nächsten Themas, der elektrischen Ladung.

Q & A

Was ist das Hauptthema des ersten Videos in der Reihe 'Elektrotechnik einfach erklärt'?
-Das Hauptthema des ersten Videos ist das Atommodell und wie Atome aufgebaut sind, um zu verstehen, wie zum Beispiel elektrischer Strom funktioniert.
Was besteht ein Atom grundsätzlich aus?
-Ein Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern enthält Protonen und die Atomhülle die Elektronen.
Wie werden die Protonen im Atomkern dargestellt?
-Die Protonen im Atomkern sind in der Erklärung durch rote Kugelmodelle dargestellt.
Wo befinden sich die Elektronen eines Atoms?
-Die Elektronen befinden sich in der Atomhülle und kreisen auf bestimmten Bahnen um den Kern.
Wie groß ist der Atomkern im Vergleich zur Atomhülle, wenn man sich vorstellt, dass der Kern 1 Zentimeter im Durchmesser hat?
-Im Vergleich wäre die Atomhülle dann so groß wie ein Kirchturm mit einer Höhe von 100 Metern, also ungefähr 10.000-mal größer als der Kern.
Was bedeuten die sogenannten 'Schalen' in Bezug auf die Anordnung der Elektronen um den Atomkern?
-Die 'Schalen' beziehen sich auf die spezifischen Bahnen, auf denen die Elektronen um den Atomkern kreisen. Jede Schale kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen aufnehmen.
Wie wird die innerste Elektronen-Schale eines Atoms genannt?
-Die innerste Elektronen-Schale wird als 'K-Schale' bezeichnet.
Was ist die 'Ordnungszahl' im Periodensystem der Elemente und welche Bedeutung hat sie?
-Die Ordnungszahl im Periodensystem ist eine fortlaufende Nummer, die jedem Element zugeordnet ist und angibt, wie viele Elektronen und Protonen das Atom eines Elements hat.
Wie viele Elektronen kann die L-Schale eines Atoms bei voller Besetzung aufnehmen?
-Die L-Schale kann bei voller Besetzung acht Elektronen aufnehmen.
Welches Element wird im Video als Beispiel für die Erklärung der Elektronen- und Protonenanzahl in einem Atom verwendet?
-Kupfer wird als Beispiel verwendet, da es in der Elektrotechnik ein wichtiger Werkstoff ist.
Was ist die Ordnungszahl von Kupfer und was bedeutet dies für die Anzahl der Elektronen und Protonen in seinem Atom?
-Die Ordnungszahl von Kupfer ist 29, was bedeutet, dass ein Kupferatom 29 Protonen im Kern und 29 Elektronen auf den Schalen hat.
Welche Rolle spielen die Elektronen in der äußersten Schale eines Atoms?
-Die Elektronen in der äußersten Schale, auch Valenzelektronen genannt, spielen eine wichtige Rolle in chemischen Reaktionen und sind für die elektrotechnischen Eigenschaften von Materialien verantwortlich.

Outlines

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🌍 Einführung in die Welt der Atome

Das erste Video der Serie „Elektrotechnik einfach erklärt“ beginnt mit einer Einführung in die Atomwelt, speziell dem Bohrschen Atommodell. Es wird erläutert, dass das Verständnis von Atomen und deren Aufbau wichtig ist, um später Konzepte wie elektrischen Strom zu verstehen. Ein Atom besteht aus einem Atomkern, der Protonen enthält, und einer Atomhülle mit Elektronen.

🔴 Der Atomkern und seine Protonen

Protonen befinden sich fest im Atomkern und werden durch rote Kugeln dargestellt. Die Protonen können ihre Position nicht verändern, während die Elektronen in der Atomhülle auf bestimmten Bahnen um den Kern kreisen. Diese Bahnen, auch Schalen genannt, haben jeweils eine bestimmte Anzahl an Elektronen.

🔵 Die Elektronen und ihre Schalen

Elektronen kreisen auf Schalen um den Atomkern. Die innerste Schale heißt K-Schale, gefolgt von der L-Schale und so weiter. Die Anzahl der Elektronen auf jeder Schale kann mit einer Formel berechnet werden. Zum Beispiel befinden sich auf der zweiten Schale (L-Schale) bei voller Besetzung acht Elektronen.

🔢 Die Ordnungszahl im Periodensystem

Die Ordnungszahl eines Elements im Periodensystem gibt an, wie viele Protonen und Elektronen ein Atom dieses Elements besitzt. Diese Zahl ist wichtig, da sie das atomare Verhalten bestimmt. Zum Beispiel hat Wasserstoff die Ordnungszahl 1, was bedeutet, dass es ein Proton und ein Elektron hat.

🔄 Elektronenverteilung auf den Schalen

Die Verteilung der Elektronen auf den Schalen eines Atoms erfolgt von innen nach außen gemäß der Gesamtzahl der Elektronen. Für ein Kupferatom (Ordnungszahl 29) ergibt sich beispielsweise, dass es 2 Elektronen in der K-Schale, 8 in der L-Schale, 18 in der M-Schale und 1 in der N-Schale hat.

⚛️ Beispiel: Kupferatom

Kupfer ist ein wichtiges Material in der Elektrotechnik, besonders für Kabel. Ein Kupferatom hat 29 Protonen und 29 Elektronen. Diese verteilen sich auf die Schalen gemäß der Formel: 2 in der K-Schale, 8 in der L-Schale, 18 in der M-Schale und 1 in der N-Schale.

🔋 Die Bedeutung der Valenzelektronen

Die Elektronen auf der äußersten Schale eines Atoms werden Valenzelektronen genannt. Bei Kupfer gibt es nur ein Valenzelektron. Diese Valenzelektronen spielen eine wichtige Rolle in der Elektrotechnik, da sie für die chemischen Eigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit eines Materials verantwortlich sind.

📚 Zusammenfassung und Ausblick

Das Video fasst zusammen, wie ein Atom aufgebaut ist und welche Bedeutung die Elektronen und Protonen haben. Das nächste Video wird sich mit der elektrischen Ladung beschäftigen und weiter auf den Grundlagen aufbauen. Bis dahin verabschiedet sich der Kanal und wünscht alles Gute.

Mindmap

Keywords

💡Atom

Ein Atom ist die grundlegende Einheit der Materie und besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Im Video wird das Atom als kleinste Einheit erklärt, die Protonen und Elektronen enthält. Das Verständnis des Atoms ist wesentlich, um später die Funktionsweise des elektrischen Stroms zu verstehen.

💡Bohrsches Atommodell

Das Bohrsche Atommodell beschreibt die Struktur eines Atoms mit einem Kern, der Protonen enthält, und Elektronen, die in bestimmten Bahnen um den Kern kreisen. Dieses Modell hilft, die Anordnung und Bewegung der Elektronen zu verstehen, wie im Video dargestellt, wo die Protonen durch rote Kugeln und die Elektronen durch blaue Kugeln repräsentiert werden.

💡Proton

Protonen sind positiv geladene Teilchen im Atomkern. Sie bestimmen die Identität des Elements und sind im Video durch rote Kugeln dargestellt. Protonen sind entscheidend für die Definition der Ordnungszahl eines Elements im Periodensystem.

💡Elektron

Elektronen sind negativ geladene Teilchen, die in Bahnen um den Atomkern kreisen. Sie befinden sich in der Atomhülle und sind im Video durch blaue Kugeln dargestellt. Elektronen sind für die chemischen Eigenschaften eines Elements verantwortlich und ihre Anordnung beeinflusst die elektrische Leitfähigkeit.

💡Periodensystem

Das Periodensystem ist eine geordnete Tabelle der chemischen Elemente nach ihrer Ordnungszahl. Es zeigt die Anzahl der Protonen und Elektronen eines Atoms und hilft zu verstehen, wie Elektronen auf den Schalen verteilt sind, wie im Video anhand des Beispiels von Kupfer gezeigt wird.

💡Schale

Schalen sind die Bahnen, auf denen die Elektronen um den Atomkern kreisen. Sie werden im Video als K-, L-, M- und N-Schalen bezeichnet und haben jeweils eine bestimmte Anzahl von Elektronen, die sie aufnehmen können. Die Verteilung der Elektronen auf den Schalen ist wichtig für die chemischen und elektrischen Eigenschaften eines Elements.

💡Ordnungszahl

Die Ordnungszahl gibt die Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms an und bestimmt damit das Element. Im Video wird erklärt, dass die Ordnungszahl auch die Anzahl der Elektronen bestimmt, und sie ist im Periodensystem dargestellt.

💡Valenzelektron

Valenzelektronen sind die Elektronen auf der äußersten Schale eines Atoms. Sie sind wichtig für chemische Reaktionen und elektrische Leitfähigkeit. Im Video wird erwähnt, dass Kupfer ein Valenzelektron hat, das eine entscheidende Rolle in der Elektrotechnik spielt.

💡Elektrische Ladung

Elektrische Ladung ist eine physikalische Eigenschaft, die bestimmt, wie Teilchen miteinander interagieren. Protonen haben eine positive und Elektronen eine negative Ladung. Im Video wird angedeutet, dass das nächste Video sich genauer mit der elektrischen Ladung befassen wird.

💡Kern

Der Atomkern ist das Zentrum eines Atoms und enthält Protonen und Neutronen. Im Video wird beschrieben, dass der Kern sehr klein im Vergleich zur Atomhülle ist, und es wird ein Größenverhältnis verwendet, um dies zu verdeutlichen.

Highlights

Willkommen bei 'Elektrotechnik einfach erklärt', einem YouTube-Kanal, der Elektronik-Themen für Anfänger erklärt.

Das erste Video beginnt mit dem Atommodell, um zu verstehen, wie Materie aufgebaut ist und wie elektrischer Strom funktioniert.

Ein Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle, wobei der Kern Protonen enthält und die Hülle Elektronen.

Der Atomkern ist sehr klein im Vergleich zur Atomhülle, vergleichbar mit einem Zentimeter im Durchmesser gegenüber einem 100 Meter hohen Kirchturm.

Protonen im Kern sind fest, während Elektronen beweglicher sind und auf bestimmten Bahnen um den Kern kreisen.

Die Elektronenbahnen heißen Schalen und werden alphabetisch benannt (K-, L-, M-Schale usw.).

Die Anzahl der Elektronen und Protonen in einem Atom kann im Periodensystem der Elemente abgelesen werden.

Die Ordnungszahl im Periodensystem gibt an, wie viele Elektronen und Protonen ein Atom hat.

Die Schalen eines Atoms werden von innen nach außen mit Elektronen aufgefüllt, basierend auf der Gesamtzahl der Elektronen.

Die Formel 2n^2 hilft zu berechnen, wie viele Elektronen in einer Schale platziert sind.

Ein Kupferatom, das für Elektrotechnik wichtig ist, hat die Ordnungszahl 29 und somit 29 Protonen und Elektronen.

Die Elektronenverteilung im Kupferatom kann anhand der Schalennummer und der Formel 2n^2 berechnet werden.

Die äußerste Schale eines Atoms, die Valenzschale, ist für Elektrotechnik von großer Bedeutung.

Kupfer hat nur ein Elektron in der äußersten Schale, was für seine Elektrotechnikeigenschaften wichtig ist.

Die kommenden Videos werden sich mit der elektrischen Ladung und weiteren Aspekten der Elektrotechnik befassen.

Das Video bietet eine anschauliche Einführung in die Grundlagen der Elektrotechnik und die Bedeutung von Atomen.