22 2 Arbeitsheft-Seite XX–XX Atome und die Ordnung im Periodensystem Wie stellen wir uns Atome im Teilchenmodell vor? „Wie soll ich wissen, wie Atome aussehen? Die sind ja so klein!“, meint Ivana. Weil wir Atome nicht sehen können, wurden im Laufe der Zeit verschiedene Modelle davon entwickelt (Abb. 22.1). Modelle sollen uns helfen, Vorgänge in der Natur zu erklären und zu veranschaulichen. Für uns ist folgende Atomvorstellung sinnvoll: Im Inneren eines Atoms befindet sich ein sehr kleiner Atomkern (Abb. 22.2). Er besteht aus positiv geladenen Protonen (p+) und ungeladenen Neutronen (n0). Die Anzahl der Protonen (Ordnungszahl Z) bestimmt die Art des chemischen Elements. Protonen und Neutronen zusammen ergeben die Atommasse A (Abb. 22.3). Die Atomhülle bestimmt die Größe des Atoms und besteht aus negativ geladenen Elektronen (e–). Neutrale Atome haben gleich viele Elektronen wie Protonen. Im Schalenmodell (Abb. 22.4) sind die Elektronen in Elektronenschalen („Aufenthaltsbereichen“) angeordnet. Die Elektronen der äußeren Schale nennen wir Außenelektronen. Wie ist die Ordnung der Elemente im Periodensystem entstanden? Der russische Chemiker Dimitri Iwanowitsch Mendelejew (Abb. 22.6) entwickelte das Periodensystem der Elemente (PSE). Er ordnete die 63 damals bekannten Elemente der Atommasse nach in einer Reihe. Elemente mit ähnlichen Eigenschaften platzierte er untereinander. So erhielt er eine Tabellenanordnung der chemischen Elemente. Das Spielkarten-Periodensystem (Abb. 22.5) Ziehe aus einem Spielkartenpäckchen ein paar Karten heraus und lege sie weg. Die restlichen Karten legst du nach Farben und Bildern der Reihe nach auf. Lass eine andere Person raten, welche Karten fehlen. Welche Karten fehlen in Abb. 22.5? Erkläre, weshalb die fehlenden Karten eindeutig bestimmt werden können. Infobox: Modelle sind einfache Abbildungen der Wirklichkeit. Sie erklären nicht alles, sondern zeigen nur bestimmte Teile – auch unsere dargestellten Atom-Modelle. 22.1 Verschiedene Modelle: Kugelmodell, Planetenmodell, Schalenmodell, Orbitalmodell a) b) d) c) 22.2 Ein einfaches Atommodell: Ein positiv geladener Atomkern ist von einer negativ geladenen Atomhülle aus Elektronen umgeben. Atomhülle Atomkern Elektron Atome bestehen aus einem Atomkern aus positiv geladenen Protonen und ungeladenen Neutronen sowie einer Atomhülle aus negativ geladenen Elektronen. M H1 1 1 p+ 2 p+ 2 n0 3 p+ 4 n0 He 4 2 Li 7 3 A Z 22.3 Modelle der Atomkerne der ersten drei Elemente (Wasserstoff, Helium und Lithium) im Periodensystem. V1 A1 Im Periodensystem sind die Elemente nach ihren Eigenschaften geordnet. Die Ordnungszahl Z gibt die Stellung im Periodensystem und die Anzahl der Protonen im Atomkern an. M Proton Elektron Neutron Elektronenpaar Elektronenschalen 22.4 Schalenmodell eines Chlor-Atoms 22.5 Das Spielkarten-Periodensystem 22.6 Dimitri Iwanowitsch Mendelejew Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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