Welche Atommodelle gibt es?! - Teil 2

Chemie - simpleclub

15 Sept 201406:34

Summary

TLDRDieses Video führt durch die Geschichte der Atommodelle, von Demokrits Teilchenmodell über Daltons unteilbare Atome bis hin zum Rosinenkuchenmodell. Es erklärt, wie Rutherfords Experimente zu einem Kernmodell führten, das fast die gesamte Masse des Atoms in einem sehr kleinen Bereich beinhaltet. Bohr's Modell, das Elektronen auf diskreten Bahnen um den Kern schwingen lässt, wird ebenso besprochen wie die Herausforderungen, die es mit sich bringt. Das Modell wird zur Basis für das Schalenmodell, das die chemischen Eigenschaften der Elemente durch die Elektronen in den äußeren Schalen erklärt. Das Video endet mit einer Einführung in das Kugel-Volken-Modell, das für die Analyse von chemischen Bindungen und Verbindungen verwendet wird.

Takeaways

🔬 Die Geschichte der Atommodelle begann mit Demokrits Teilchenmodell, das besagt, dass es unteilbare Teilchen gibt.
🌐 Daltons Atommodell besagt, dass jeder Stoff aus unteilbaren Teilchen, den Atomen besteht, die gleiche Masse und Volumen haben.
🍰 Das Rosinenkuchenmodell sah die Atome als positive Masse mit Elektronen auf dem Teig verteilt vor.
🔍 Rutherfords Experiment mit der Goldfolie führte zu der Erkenntnis, dass Atome einen kleinen, massereichen Kern haben, der fast die gesamte Masse des Atoms besitzt.
🌌 Bohr's Atommodell, das ihm den Nobelpreis einbrachte, postulierte, dass Elektronen in bestimmten Bahnen um den Kern schwirren, ähnlich wie Planeten um die Sonne.
🌟 Bohr erklärte Emissions- und Absorptionslinien durch das Sprungverhalten von Elektronen zwischen diskreten Bahnen und die damit verbundene Lichtemission oder -absorption.
🚫 Bohr's Modell hatte seine Grenzen, es konnte nicht alle Phänomene erklären, insbesondere bei komplexeren Atomen als Wasserstoff.
🌐 Das Schalenmodell, das auf Bohr aufbaut, erklärt die Gemeinsamkeiten von Elementen in den gleichen Hauptgruppen und wie Elektronen in Kugel-Schalen verteilt sind.
🔑 Die äußerste Schale eines Atoms ist für dessen chemische Eigenschaften verantwortlich und bestimmt, wie das Element reagiert.
🔬 Das Kugel-Volk-Modell ist ein weiteres Modell, das spezialisiert ist, um chemische Bindungen und den Aufbau von Verbindungen genauer zu betrachten.

Q & A

Welches Atommodell wird zu Beginn des Transcripts erwähnt?
-Das Demokrit-Teilchenmodell, in dem es Teilchen gibt, die sich nicht weiter teilen lassen.
Was postulierte Daltons Atommodell?
-Daltons Modell besagt, dass jeder Stoff aus unteilbaren Teilchen besteht, den Atomen, welche die gleiche Masse und das Volumen haben und durch chemische Reaktionen unzerstörbar sind.
Wie beschreibt das Rosinenkuchenmodell die Atome?
-Im Rosinenkuchenmodell werden die Atome als positive Masse angenommen, mit Elektronen, die sich auf dem Teig befinden.
Was entdeckte Rutherford durch seine Goldfolienexperimente?
-Rutherford entdeckte, dass es einen Kern gibt, der positiv geladen ist und fast die gesamte Masse des Atoms besitzt. Einige Teilchen wurden zurückgeprallt, was darauf hindeutet, dass sie auf den Kern gestoßen sind.
Wie vergleicht man in Rutherfords Modell die Größe des Atomkerns mit der Hülle?
-Wenn der Atomkern ein Streichholz wäre, wäre die Hülle ein Fußballstadion groß, was die extreme Verkleinerung des Kerns im Vergleich zur Hülle verdeutlicht.
Welches Problem konnte Rutherfords Modell nicht lösen?
-Rutherfords Modell konnte die Emissions- und Absorptionslinien nicht erklären.
Welche Erkenntnisse führten zu Niels Bohr's Modell des Atoms?
-Bohr entwickelte sein Modell, um die Emissions- und Absorptionslinien zu erklären, und stellte Postulate auf, die besagen, dass Elektronen nur auf diskreten Bahnen um den Kern schwirren.
Was bedeuten die Postulate von Bohr für das Verhalten der Elektronen?
-Die Elektronen bewegen sich nur auf bestimmten Bahnen und können von einer Bahn in eine andere springen, wobei dabei Licht mit einer bestimmten Energie abgestrahlt wird.
Wie wurde das Bohr-Modell weiterentwickelt?
-Das Bohr-Modell wurde zum Schalenmodell weiterentwickelt, das es ermöglicht, Gemeinsamkeiten von Elementen in den gleichen Hauptgruppen zu erklären.
Was ist die Bedeutung der äußersten Elektronenhülle für die chemischen Eigenschaften eines Elements?
-Die äußerste Elektronenhülle ist für die chemischen Eigenschaften des Elements verantwortlich und bestimmt, wie das Element reagiert.
Wie erklärt das Kugel-Volken-Modell die chemischen Bindungen?
-Das Kugel-Volken-Modell ist spezialisiert auf die genauere Betrachtung der chemischen Bindungen und des Aufbaus von Verbindungen.

Outlines

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🔬 Atommodelle und ihre Geschichte

Dieser Absatz führt in die verschiedenen Atommodelle ein und stellt die historische Entwicklung sowie die wichtigsten Modelle vor. Es beginnt mit dem Teilchenmodell des Griechen Demokrit, das besagt, dass es unteilbare Teilchen gibt. Danach folgt Daltons Atommodell, welches besagt, dass jeder Stoff aus unteilbaren Teilchen besteht, die Atome. Rutherfords Modell, das durch seine Goldfolienexperimente geprägt ist, stellt einen Kern mit fast der gesamten Masse des Atoms dar, der von Elektronen umgeben ist. Bohr führt mit seinem Modell, das auf Rutherfords Arbeit aufbaut, die Idee von diskreten Elektronenbahnen ein, ähnlich wie Planeten um die Sonne, und erklärt damit Emissions- und Absorptionslinien. Dieses Modell wird später zu einem Schalenmodell weiterentwickelt, das die chemischen Eigenschaften der Elemente durch die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale erklärt.

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🌐 Das Periodensystem und die Elektronenkonfiguration

In diesem Absatz wird das Periodensystem der Elemente und die Bedeutung der Ordnungszahlen in Bezug auf die Elektronenkonfiguration erläutert. Es wird erklärt, dass die Ordnungszahl eines Elements die Anzahl der Elektronen angibt, die es hat. Die Verteilung dieser Elektronen auf die verschiedenen Schalen wird beschrieben, wobei zuerst die innere Schale (K-Schale) gefüllt wird, gefolgt von der L-Schale und so weiter. Die Beschreibung zeigt, wie die Elektronenverteilung auf die chemischen Eigenschaften und Reaktionen der Elemente Einfluss hat, insbesondere in Bezug auf die äußere Schale, die für die chemischen Bindungen und Reaktionen entscheidend ist. Der Absatz schließt mit einer Einladung, mehr über das Kugel-Wolke-Modell und chemische Bindungen zu erfahren.

Mindmap

Keywords

💡Atommodelle

Atommodelle sind theoretische Konzepte, die das Verhalten und die Struktur von Atomen beschreiben. Im Video werden verschiedene Modelle wie das von Bohr, Dalton und Rutherford besprochen, um die Entwicklung der Atomtheorie zu veranschaulichen. Das Bohr-Modell, das im Video detailliert erklärt wird, ist ein Beispiel für ein Atommodell, das die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Elektronen und Atomkern berücksichtigt.

💡Niels Bohr

Niels Bohr war ein dänischer Physiker, der für seine Arbeit am Atommodell und die Entwicklung der Quantenmechanik den Nobelpreis erhalten hat. Im Video wird auf seine bahnbrechende Arbeit hingewiesen, die das Verständnis der Atomstruktur revolutionierte und ihm neben dem Nobelpreis auch ein Haus mit Freibier von der Brauerei als Belohnung einbrachte.

💡Rutherfords Goldfolienexperiment

Das Goldfolienexperiment von Ernest Rutherford ist ein historisches Experiment, das zur Entdeckung des Atomkerns führte. Im Video wird beschrieben, wie die Beobachtung des Streuungsmusters von Alpha-Teilchen auf eine zentrale, massereiche Kernstruktur hindeutete, die fast die gesamte Masse des Atoms besitzt.

💡Elektronen

Elektronen sind negatively geladene Teilchen, die in der äußeren Region des Atoms, dem sogenannten Atomantrieb, um den Atomkern kreisen. Im Video wird erwähnt, dass Elektronen in Bohr-Modell auf bestimmten Bahnen um den Kern schwirren, ähnlich wie Planeten um die Sonne.

💡Atomkern

Der Atomkern ist die zentrale, massereiche Region eines Atoms, die aus Protonen und Neutronen besteht und fast die gesamte Masse des Atoms besitzt. Im Video wird erläutert, dass der Kern positiv geladen ist und die Elektronen in der Hülle um sich herum anzieht.

💡Emissions- und Absorptionslinien

Emissions- und Absorptionslinien sind spektroskopische Phänomene, bei denen Atome Licht aussenden oder absorbieren, wenn Elektronen von einer Energieebene in eine andere springen. Im Video wird darauf hingewiesen, dass diese Phänomene mit dem Rutherford-Modell nicht erklärt werden konnten, aber mit dem Bohr-Modell besser verstanden werden konnten.

💡Quantendynamik

Die Quantendynamik ist ein Teil der Physik, der die Dynamik von Teilchen auf der Quantenebene beschreibt. Im Video wird erwähnt, dass die Quantendynamik für das Verständnis der chemischen Bindungen und der Struktur von Atomen unerlässlich ist, insbesondere wenn es um komplexere Modelle geht.

💡Schrödinger-Gleichung

Die Schrödinger-Gleichung ist eine zentrale Gleichung in der Quantenmechanik, die das Verhalten von Quantenwellen beschreibt. Im Video wird angedeutet, dass die Schrödinger-Gleichung ein grundlegendes Werkzeug für das Verständnis der Quantendynamik ist, obwohl sie als 'kranker Mist' beschrieben wird, was auf die Komplexität und die Schwierigkeiten bei ihrer Anwendung hinweist.

💡Schalenmodell

Das Schalenmodell ist eine Weiterentwicklung des Atommodells, das die elektronische Struktur von Atomen und ihre chemischen Eigenschaften beschreibt. Im Video wird erklärt, dass das Schalenmodell das Verständnis von Elementeigenschaften und chemischen Reaktionen ermöglicht, indem es die Anordnung der Elektronen in Schalen um den Atomkern beschreibt.

💡Periodensystem

Das Periodensystem ist eine tabellarische Zusammenstellung der chemischen Elemente, die ihre chemischen Eigenschaften und ihre Positionen in der Tabelle durch die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale erklärt. Im Video wird das Periodensystem als Werkzeug verwendet, um die Anzahl der Elektronen in den äußeren Schalen von Atomen zu bestimmen und damit die chemischen Eigenschaften der Elemente zu erklären.

💡Chemische Bindung

Eine chemische Bindung ist eine Wechselwirkung zwischen Atomen, die eine Verbindung zwischen ihnen bildet. Im Video wird erwähnt, dass das Kugelmolekülmodell, das nicht im Detail des Videos behandelt wird, speziell für das Verständnis von chemischen Bindungen und der Struktur von Verbindungen verwendet wird.

Highlights

Die Diskussion beginnt mit der Erörterung von Atommodellen und stellt die Frage, was sie bedeuten könnte.

Ein Blick auf die Karriere von Forscher Niels Bohr, der nicht nur den Nobelpreis gewonnen hat, sondern auch ein Haus mit eigenem Brauhaus von der Carlsberg-Brauerei geschenkt bekommen hat.

Ein Rückblick auf frühere Atommodelle, wie das von Demokrit und Dalton, die Atomstruktur und -theorie des 19. Jahrhunderts prägten.

Das 'Rosinenkuchenmodell', das die Annahme von positiver Masse und die Positionierung von Elektronen auf einem 'Teig' beschreibt.

Ernst Rutherfords Experiment mit Goldfolie und positiven Teilchen, das zu der Erkenntnis führte, dass Atome einen Kern mit fast der gesamten Masse besitzen.

Die Annahme, dass Elektronen in einer Art Atommüll um den Kern schwirren, ähnlich wie Müll in einem Fußballstadion.

Das Problem des Rutherfordschen Modells, das die Emissions- und Absorptionslinien nicht erklären konnte.

Niels Bohr entwickelt sein Modell, das ihm später den Nobelpreis einbrachte und das die Diskretheit der Elektronenbahnen um den Kern postuliert.

Bohr postulierte, dass Elektronen von einer Bahn in eine andere springen und dabei Licht mit bestimmter Energie abstoßen oder absorbieren.

Das Bohrsche Modell konnte viele Phänomene erklären, aber auch neue Fragen aufwerfen, die zu einer stärkeren Betrachtung der Quantendynamik führten.

Die Einführung des Schalenmodells, das die chemischen Eigenschaften von Elementen durch die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale erklärt.

Die Beschreibung des Aufbaus von Atomen aus einer positiv geladenen Kern und Elektronen in Kugel-Schalen.

Die Erklärung der chemischen Bindung und der Verwendung des Kugel-Volk-Modells für die genauere Betrachtung von Verbindungen.

Die Bedeutung der äußersten Elektronenhülle für die chemischen Eigenschaften und wie sie die Reaktionen von Elementen beeinflusst.

Die Verwendung des Periodensystems, um die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale von Elementen zu bestimmen und chemische Ähnlichkeiten zu erklären.

Die Fähigkeit des Schalenmodells, die Ähnlichkeiten in den chemischen Reaktionen von Elementen der gleichen Hauptgruppe zu erklären.

Der Aufruf an das Publikum, das Video zu mögen und in die Kommentare einzusteigen, wenn sie ein bestimmtes Automodell mögen, was ein humorvolles Element hinzufügt.