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Was ist ein Atommodell? Die wichtigsten Modelle

Was ist ein Atommodell? Die wichtigsten Modelle

Ein Atommodell ist die Darstellung der inneren Struktur eines Atoms. Atommodelle sind als die verschiedenen grafischen Darstellungen der Struktur und Funktionsweise von Atomen bekannt.

Im Laufe der Geschichte hatte die Atomstruktur mehrere Modelle, die sich zum aktuellen Atommodell entwickelt haben.

Die Liste der wesentlichen Atommodelle lautet wie folgt:

1.- Atommodell von Demokrit von Abdera (Jahr 450 v. Chr.)

Das Atommodell von Demokrit wurde von dem antiken griechischen Philosophen Demokrit von Abdera entwickelt . Demokrit glaubte, dass Materie aus winzigen unteilbaren Teilchen besteht, die er Atome nannte.

2. - Atommodell von John Dalton (1808)

Daltons Atomtheorie war das erste wissenschaftlich fundierte Modell. Dalton definierte den Begriff des Atoms und kam zu dem Schluss, dass Atome bei chemischen Reaktionen weder erzeugt noch zerstört, sondern ihre Verteilung verändert werden.

Dalton definierte Atome als die kleinsten Teilchen einer Substanz. Andere Modelle zeigten jedoch, dass ein Atom aus einer Ansammlung kleinerer Teilchen ( Elektronen, Protonen und Neutronen) besteht. Die Anzahl der Protonen ist gleich der Ordnungszahl.

3.- Atommodell von Thomson (1904)

Thompson entdeckte das Elektron als subatomares Teilchen mit Kathodenstrahlröhren. Diese neuen Teilchen mit negativer Ladung wurden als Teil der Atomstruktur betrachtet.

JJ Thomson stellte sich das Atom als Plumpudding vor, bei dem das Atom aus einer positiven Masse bestehen würde, an der sich die Elektronen wie Rosinen im Kuchen festsetzen. Daher wird es auch als Plumpudding-Modell bezeichnet.

4.- Atommodell von Nagaoka (1904)

Das Nagaoka-Modell, auch Atommodell des Saturn genannt, ist ein hypothetisches Modell der Atomstruktur, das 1904 von Hantarō Nagaoka entwickelt wurde, im Gegensatz zu Thomsons Plumpudding-Modell. In diesem Modell wurde erstmals die Existenz des Atomkerns postuliert.

5. - Modell von Rutherford (1911)

Ernest Rutherford sagte, dass Atome durch elektrische Ladungen schnell transponierbar seien. Sein Modell definierte das Atom als schweren Kern mit positiver Ladung und umkreisenden Elektronen.

Der größte Teil des Atoms bestand aus leerem Raum, in dem Experimente mit Alphateilchen durchgeführt wurden.

6.- Bohrs Atommodell (1913)

Das Niels-Bohr-Modell war eine Modifikation des Rutherford-Modells: Das Atom ist wie "ein mikroskopisches Sonnensystem", in dem negativ geladene Elektronen den Kern umkreisen. Bohr nahm an, dass sich die Elektronen auf kreisförmigen Bahnen um den Kern bewegen.

Er führte die Quantentheorie und Quantenmechanik in das Atommodell ein.

Niels Bohr hat sein Modell nach drei grundlegenden Postulaten entwickelt:

  • Erstens beschreiben die Elektronen kreisförmige Bahnen um den Atomkern, ohne Energie abzustrahlen.

  • Die einzigen Bahnen, die einem Elektron erlaubt sind, sind solche, für die der Drehimpuls des Elektrons ein bestimmtes ganzzahliges Vielfaches ist, das als Quantenzahl bezeichnet wird.

  • Das Elektron emittiert oder absorbiert Energie nur bei den Sprüngen von einer erlaubten Bahn zu einer anderen. Diese Änderung emittiert oder absorbiert ein Photon, dessen Energie die Energiedifferenz zwischen beiden Energieniveaus ist.

7.- Sommerfelds Atommodell

1916 nahm Arnold Sommerfeld mit Hilfe der Relativitätstheorie von Albert Einstein folgende Modifikationen am Bohr-Modell vor:

  • Elektronen bewegen sich auf kreisförmigen oder elliptischen Bahnen um den Kern.

  • Ab der zweiten Energieebene gibt es eine oder mehrere Unterebenen auf derselben Ebene.

  • Das Elektron ist ein winziger elektrischer Strom.

Obwohl er die Emissionsformen elliptischer Bahnen nicht nachweisen konnte, schloss er nur deren Kreisform aus.

8.- Modernes Atommodell (1920)

Das moderne Atommodell wurde in den 1920er Jahren hauptsächlich von Erwin Schrödinger und Heisenberg entwickelt.

Es ist ein Modell von großer mathematischer Komplexität, so dass nur das Wasserstoffatom präzise gelöst werden kann. Sie verwendeten Näherungsmethoden, um andere Partikel, die sich von Wasserstoff unterscheiden, aufzulösen.

Das quantenmechanische Atommodell passt jedenfalls sehr gut zu den experimentellen Beobachtungen.

Von diesem Atommodell sprechen wir nicht von Bahnen, sondern von Orbitalen. Ein Orbital ist ein Raumbereich, in dem die Wahrscheinlichkeit, das Elektron zu finden, am größten ist. Atomorbitale haben unterschiedliche geometrische Formen.

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Erscheinungsdatum: 15. August 2021
Geändert am: 3. September 2021